راه‌كارهاي افزايش بازده سلول‌هاي خورشيدي پليمري برپايه پلي(3-هگزيل‌تيوفن) و فنيل-C-بوتيريك اسيد متيل استر

در دهه‌هاي اخير از ميان سامانه‌هاي فوتوولتايي پايه پليمري، سلول‌هاي خورشيدي پلي(3-هگزيل‌تيوفن) (P3HT) فضاويژه و فنيل-C‌-بوتيريك اسيد متيل استر (PCBM) توجه زيادي را جلب كرده‌اند. اين نوع سلول‌هاي خورشيدي اگرچه داراي مزيت‌هايي نظير وزن كم، قيمت اندك و انعطاف‌پذيري هستند، اما بازده تبديل آن‌ها در مقايسه با ساير انواع سلول‌هاي فوتوولتايي به‌نسبت كم است. بنابراين، پژوهشگران شاخه‌هاي مختلف درصدد برآمده‌اند تا با راه‌كارهاي مختلف بازده تبديل توان را به‌واسطه دست‌كاري شكل‌شناسي لايه فعال، بهبود بخشند. شكل‌شناسي لايه فعال، نقش اساسي و بسيار تعيين‌كننده در عملكرد سلول‌هاي خورشيدي پليمري دارد. به‌گونه‌اي كه شكل‌شناسي متشكل از جدايش فازي اجزاي خالص الكترون‌دهنده (P3HT) و الكترون‌گيرنده (PCBM) كه به‌شكل نواحي متصل به هم در كنار يكديگر قرار دارند، شكل‌شناسي بهينه محسوب مي‌شود. سلول‌هاي خورشيدي براي داشتن عملكرد مناسب نيازمند مسيرهايي از شبكه‌هاي متصل به هم اجزاي الكترون‌دهنده و الكترون‌گيرنده هستند كه از راه تبلور و جدايش فاز نانومقياس در لايه فعال ايجاد مي‌شوند. در اين مقاله، به مرور اجمالي روش‌هاي افزايش بازده تبديل سلول‌هاي خورشيدي P3HT:PCBM نظير روش‌هاي تهيه و تابكاري لايه فعال، استفاده از افزودني‌هاي مختلف پليمري و غيرپليمري، بهره‌گيري از روش‌هاي خاص از قبيل تهيه نانوالياف و نانوكره‌هاي هسته پوسته و الگوي آندي و همچنين كنترل بلورينگي و جهت‌گيري زنجيرهاي الكترون‌دهنده پرداخته مي‌شود.