راه کارهای افزایش بازده سلول های خورشیدی پلیمری برپایه پلی(3-هگزیل تیوفن) و فنیل-C-بوتیریک اسید متیل استر

در دهه های اخیر از میان سامانه های فوتوولتایی پایه پلیمری، سلول های خورشیدی پلی(3-هگزیل تیوفن) (P3HT) فضاویژه و فنیل-C- بوتیریک اسید متیل استر (PCBM) توجه زیادی را جلب کرده اند. این نوع سلول های خورشیدی اگرچه دارای مزیت هایی نظیر وزن کم، قیمت اندک و انعطاف پذیری هستند، اما بازده تبدیل آن ها در مقایسه با سایر انواع سلول های فوتوولتایی به نسبت کم است. بنابراین، پژوهشگران شاخه های مختلف درصدد برآمده اند تا با راه کارهای مختلف بازده تبدیل توان را به واسطه دست کاری شکل شناسی لایه فعال، بهبود بخشند. شکل شناسی لایه فعال، نقش اساسی و بسیار تعیین کننده در عملکرد سلول های خورشیدی پلیمری دارد. به گونه ای که شکل شناسی متشکل از جدایش فازی اجزای خالص الکترون دهنده (P3HT) و الکترون گیرنده (PCBM) که به شکل نواحی متصل به هم در کنار یکدیگر قرار دارند، شکل شناسی بهینه محسوب می شود. سلول های خورشیدی برای داشتن عملکرد مناسب نیازمند مسیرهایی از شبکه های متصل به هم اجزای الکترون دهنده و الکترون گیرنده هستند که از راه تبلور و جدایش فاز نانومقیاس در لایه فعال ایجاد می شوند. در این مقاله، به مرور اجمالی روش های افزایش بازده تبدیل سلول های خورشیدی P3HT:PCBM نظیر روش های تهیه و تابکاری لایه فعال، استفاده از افزودنی های مختلف پلیمری و غیرپلیمری، بهره گیری از روش های خاص از قبیل تهیه نانوالیاف و نانوکره های هسته-پوسته و الگوی آندی و همچنین کنترل بلورینگی و جهت گیری زنجیرهای الکترون دهنده پرداخته می شود.