سلول های خورشیدی آلی سلول های خورشیدی هستند که از مواد آلی تشکیل شده اند. آنها عمدتا از مواد آلی حساس به نور به عنوان مواد نیمه هادی برای تولید ولتاژ برای تشکیل جریان از طریق اثر فتوولتائیک برای دستیابی به اثر تولید انرژی خورشیدی استفاده می کنند. سلول های خورشیدی آلی به عنوان نوع جدیدی از دستگاه های سلول خورشیدی دارای ویژگی های انعطاف پذیری، وزن سبک، رنگ قابل تنظیم، پردازش محلول و آماده سازی چاپ در سطح وسیع هستند. آنها در حال حاضر یک نقطه داغ در زمینه تحقیقات سلول های خورشیدی هستند. اما راندمان پایین دلیل اصلی محدود کردن کاربرد در مقیاس بزرگ آن است.
1. اصل سلول های خورشیدی آلی
سلول های خورشیدی آلی از مواد آلی حساس به نور به عنوان مواد نیمه هادی استفاده می کنند و ولتاژهایی را برای تشکیل جریان توسط اثر فتوولتائیک تولید می کنند. مواد آلی حساس به نور اصلی ساختار و رسانایی مزدوج دارند
2. ساختار سلول های خورشیدی آلی
سلول های خورشیدی آلی را می توان بر اساس مواد نیمه هادی به ساختار تک پیوندی، ساختار ناهمگونی PN و ساختار نانوکریستالی حساس به رنگ تقسیم کرد.
①ساختار تک پیوندی یک سلول خورشیدی آلی است که بر اساس اصل سد شوتی ساخته شده است. ساختار آن شیشه / الکترود فلز / الکترود رنگ / فلز است که از عملکردهای کاری متفاوت دو الکترود برای تولید میدان الکتریکی استفاده می کند. الکترون ها از الکترود فلزی با عملکرد کم به الکترود با عملکرد بالا برای تولید جریان نوری منتقل می شوند. از آنجایی که الکترون ها و حفره ها همه در یک ماده منتقل می شوند، نرخ تبدیل فوتوالکتریک نسبتاً پایین است.
②ساختار ناهمگونی PN به این اشاره دارد که این ساختار دارای ساختار ناهمگونی گیرنده دهنده (نیمه هادی نوع N و نیمه هادی نوع P) است. در میان آنها، مواد نیمه هادی بیشتر رنگ ها هستند، مانند ترکیبات فتالوسیانین و ترکیبات ایمین پریلن تترافرمالدئید، با استفاده از رابط D/A و جداسازی الکترون-حفره بین لایه های نیمه هادی. ویژگی های انتقال در مواد مختلف کارایی جداسازی را افزایش می دهد. نرخ تبدیل فوتوالکتریک سلول های خورشیدی ساخته شده توسط الیاس استاتاتوس و دیگران با ترکیب مزایای ترکیبات معدنی و آلی بین 5 تا 6 درصد است..
③سلول خورشیدی حساس به رنگ نانوکریستالی حساس به رنگ NPC (سلول فتوولتائیک نانوکریستالی) عمدتاً به نوعی از سلول خورشیدی اشاره دارد که از فیلم نانوساختار TiO2 چند حفره حساس شده با رنگ به عنوان آند نوری استفاده می کند. این یک سلول خورشیدی است که از اصل فتوسنتز کلروفیل گیاهی تقلید می کند. با این حال، سلول‌های خورشیدی NPC می‌توانند الکترولیت‌های ردوکس مناسب را برای افزایش راندمان فوتوالکتریک انتخاب کنند، که به طور کلی می‌توان آن را در 10 درصد تثبیت کرد و TiO2 نانوکریستالی به راحتی آماده می‌شود، هزینه پایینی دارد و طول عمر قابل توجهی دارد که چشم‌انداز بازار خوبی دارد. .
