許紅波

摘 要：伴隨時代的不斷發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的不斷提升，人們對于資源和能源的應(yīng)用越來越重視，希望能夠通過先進的科學(xué)技術(shù)實現(xiàn)對新型資源和能源的充分利用，并且堅持可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略實現(xiàn)對資源和能源的節(jié)約和保護。文章以有機太陽能作為新型電池材料進行分析和研究，通過了解有機太陽能電池的基本理論，分析有機太陽能電池材料的特征和性質(zhì)，觀察新型材料研究和應(yīng)用的新進展，希望能夠掌握專業(yè)技術(shù)實現(xiàn)更加廣泛的生活和生產(chǎn)領(lǐng)域應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：有機；太陽能；電池材料；研究新進展

前言

隨著人類社會的不斷發(fā)展，新型資源和能源材料的應(yīng)用越來越廣泛，為了滿足人們?nèi)找嬖鲩L的能源使用需求，科研機構(gòu)不斷在進行新型材料的研究。有機太陽能電池材料，就是當下科研機構(gòu)正在著力研究和創(chuàng)造使用的一種新型能源材料。人們從十七世紀發(fā)現(xiàn)太陽能能源并進行研究和使用以來，太陽能就不斷為人類生活提供了便利，而且這種能源對于人類生活起到了重大作用，無限的使用源頭實現(xiàn)了人們對可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略實施的偉大目標逐漸步入成熟和穩(wěn)定。文章以太陽能作為有機電池的材料進行專業(yè)的研究和分析，希望能夠有效的提升人們使用的效率，觀察研究發(fā)展新進展。

1 有機太陽能電池簡介

1.1 有機太陽能電池基本原理

通過半導(dǎo)體的導(dǎo)電功能收集環(huán)境中存在的光伏，將光伏的異樣材質(zhì)進行不同層面的處理，進而形成了有機太陽能電池的能量供給源頭。因此，根據(jù)太陽能電池的特殊效應(yīng)可以將其稱之為光伏電池。借助特殊材料收集光能，憑借對光能敏感的介質(zhì)實現(xiàn)靜電處理，從材料的內(nèi)部進行光能和電子材料的接觸，實現(xiàn)電極流轉(zhuǎn)等操作，綜合形成靜電條件下的電池作用，并為電子設(shè)備提供能源。太陽能電池主要就是依靠光伏發(fā)生作用產(chǎn)生對應(yīng)的電流，并在通電設(shè)備的操作原理下實現(xiàn)電能的轉(zhuǎn)換和應(yīng)用，太陽光能可以通過收集能源的傳導(dǎo)介質(zhì)實現(xiàn)光子反應(yīng)，并在光子作用的情況下進行工作。如果收集的能源能量超過了實際的禁止范疇，就會產(chǎn)生電子空穴對，此時對應(yīng)的半導(dǎo)體就會產(chǎn)生融合能源的現(xiàn)象，進而導(dǎo)致激子出現(xiàn)了不能自行轉(zhuǎn)化的情況。將不同兩種電子的能量進行融合和反應(yīng)，就會產(chǎn)生游離的激子反應(yīng)，導(dǎo)致實際電池應(yīng)用的功能降低了，因此，以主導(dǎo)的材料進行半導(dǎo)體材質(zhì)的融合，就可以提升太陽能電池的應(yīng)用效果[1]。

1.2 有機太陽能電池分類

有機的太陽能電池種類可以按照常性質(zhì)分為三種類型：第一種是單質(zhì)結(jié)類型的有機太陽能電池，第二種是異質(zhì)結(jié)類型的有機太陽能電池，第三種就是通過染料敏化特征實現(xiàn)的特殊類別太陽能電池。第一種有機太陽能電池類型是最為常見的，也是研究并成功使用的最早的一種太陽能電池類型，制造的材料有Phthalocyanine/Porphyrin，以及Cyanine和容易導(dǎo)電的聚合物等特殊材料制成。第二種類型的有機太陽能電池與第一種類型的電池相比更加先進和優(yōu)越，其中涉及的制造材料更多，這種電池存在的優(yōu)勢是能夠根據(jù)自身選擇能力優(yōu)化電池功能。第三種類型的太陽能電池與傳統(tǒng)電池相比較具有優(yōu)勢，傳統(tǒng)對于太陽能源的收集能力差，不能夠直接使用光能作為支持工作的原動力，但是更新后的電池吸附陽光的能力更強，對于轉(zhuǎn)化功能的引用更加全面，實現(xiàn)的效率也不斷得到提升[2]。

2 有機太陽能電池材料

有機太陽能電池材料種類很多，本次研究主要針對五種類型進行分析，希望能夠在掌握材料類型的基礎(chǔ)上更好地應(yīng)用有機太陽能電池。

2.1 有機小分子太陽能電池材料

有機小分子是研究和制造太陽能電池材料的一種途徑，根據(jù)分析有機小分子的分子結(jié)構(gòu)式可以進行自行的組織和制造形成全新的結(jié)構(gòu)類型，而且，在進行分子重組的過程中也實現(xiàn)了對太陽能電池功效的提升，滿足了人們對太陽能電池效率的使用需求。在日常生活中比較常見的有機小分子電池材料涉及到很多，菁、 是比較常見的類型。小分子的綜合作用形成了電流，并以此支持太陽能電池的使用。

2.2 有機大分子電池材料

有機的大分子電池材料與小分子的工作原理存在差異，伴隨時間的不斷發(fā)展，大分子電池材料相關(guān)的研究也越來越受到熱議。比如，在眾多大分子電池材料中，富勒烯衍生物就是比較有效的電池能源供給材料。通過將這種物質(zhì)進行反應(yīng)作用實現(xiàn)對新型能源的研制，并且在實際的使用過程中進行優(yōu)化功能的研發(fā)，通過大分子的高效工作原理實現(xiàn)對電能和光能的優(yōu)質(zhì)轉(zhuǎn)化，進而提供具有良好溶解性的物質(zhì)提供給電池工作的原動力[3]。

2.3 D-A體系

D-A體系是指通過混合形式的導(dǎo)電介質(zhì)進行結(jié)構(gòu)薄膜中的異質(zhì)結(jié)構(gòu)進行相互間的深入和滲透，以此實現(xiàn)對電能需求的轉(zhuǎn)化，并且滿足網(wǎng)絡(luò)輸出中工作要求，盡量彌補結(jié)構(gòu)中存在的缺失，以此進行電流和能源的傳送，為進行電荷的轉(zhuǎn)移分離進行技術(shù)操作上的支持。D-A材料能夠滿足傳統(tǒng)混合材料對傳輸電能結(jié)構(gòu)上的影響，降低缺失中損失的電量，實現(xiàn)提升有機太陽能電池高效率工作的目標，也是當下我國科研工作的重點內(nèi)容[4]。

2.4 有機無機雜化體系

在傳統(tǒng)傳輸和導(dǎo)電工作操作流程中，需要進行差異性光能和電能的調(diào)節(jié)，避免出現(xiàn)異動或者轉(zhuǎn)化操作環(huán)節(jié)中的阻礙，以復(fù)合型功能作為有機材料綜合性的電能、光能轉(zhuǎn)變，進而實現(xiàn)有機太陽能電池的告訴傳導(dǎo)，同時也能夠提升收集光能材質(zhì)的功能性，保證電能供應(yīng)質(zhì)量。發(fā)展有機太陽能電池需要科研工作者不斷的努力和分析，在研究的過程中實現(xiàn)對有機和無機材料的轉(zhuǎn)化，進而滿足分子、量子等材料質(zhì)量的提升需求。

2.5 有機太陽能材料小結(jié)

結(jié)構(gòu)簡單且合成功能便捷是有機太陽能材料小結(jié)的優(yōu)勢，在實際的工作過程中還具備對應(yīng)的質(zhì)量輕便等操作簡單性，將傳統(tǒng)復(fù)雜的化學(xué)機構(gòu)簡易化，也是實現(xiàn)降低有機太陽能電池制造成本的目標。雖然制造的成本降低了，但是實際的功能增強了，工作的效率也得到了相對應(yīng)的提升[5]。

3 結(jié)束語

綜上所述，本次研究通過分析和掌握有機太陽能電池基本原理入手，了解有機太陽能電池的不同類型。細致分析有機太陽能的電池材料特征，以及有機太陽能的電池材料類型，進行深入的研究和制造，以此實現(xiàn)對太陽能能源的有效利用。研究的過程中發(fā)現(xiàn)，太陽能電池的材料使用的電力能源相對時間較短，而且實際的轉(zhuǎn)變效率也相對小。影響太陽能電池使用時間和效率的因素，主要是源于有機電池材料對太陽能源吸收的功能偏低，實際吸收陽光能源的效率也比較小，影響了儲存的功能和應(yīng)用電子能源的轉(zhuǎn)化。伴隨時代的不斷發(fā)展，人們越來越關(guān)注對有機太陽能電池材料的開發(fā)和研制，希望能夠結(jié)合有機、無機，以及納米材料進行電池功能的提升，以保證太陽能源利用的智能提升，為我國太陽能開發(fā)和研究工作奠定良好基礎(chǔ)，促進太陽能能源發(fā)展。

參考文獻

[1]李在房，侯秋飛，王艷玲，等.苯并噻二唑類有機太陽能電池材料研究進展[J].有機化學(xué)，2013，2：288-304.

[2]李在房，王艷玲，侯秋飛，等.可溶液加工給體-受體有機小分子太陽能電池材料研究進展[J].有機化學(xué)，2012，5：834-851.

[3]關(guān)麗，李明軍，韋志仁，等.有機金屬鹵化物鈣鈦礦太陽能電池的研究進展[J].科學(xué)通報，2015，7：581-592.

[4]黃林泉，周玲玉，于為，等.石墨烯衍生物作為有機太陽能電池界面材料的研究進展[J].物理學(xué)報，2015，3：26-35.

[5]劉欣，蘇仕健，曹鏞.基于聚合物給體與非富勒烯有機小分子受體材料的有機太陽能電池研究進展[J].高分子通報，2014，12：68-80.