Technieuws

OPV: waarom elektronen en gaten elkaar loslaten

Paul van Gerven
Leestijd: 1 minuut

Een internationaal onderzoeksteam onder leiding van Penn State heeft uitgedokterd hoe elektronen en gaten in organische zonnecellen uiteindelijk elk hun eigen weg gaan, terwijl ze elkaar toch sterk aantrekken. Het vermoeden bestond al dat een kwantumeffect daaraan ten grondslag ligt, waarbij elektronen en gaten in een golftoestand over meerdere moleculen in de buurt worden uitgesmeerd. Als een van de golven ver van zijn tegenhanger in elkaar stort, kunnen de ladingen scheiden. De nieuwe metingen ondersteunen deze hypothese, in ieder geval voor zonnecellen waarin buckyballen (C60-moleculen) als elektronacceptormateriaal zijn gebruikt.

Van cruciaal belang blijkt de kristalliniteit van de buckyballen op nanoniveau: dit is essentieel voor de delocalisatie van de golf, en dus uiteindelijk voor efficiënte opwekking van een fotostroom. Een groot verschil in energieniveau tussen donor en acceptor blijkt, in tegenstelling tot eerdere vermoedens, niet nodig en is zelfs niet gewenst, omdat dat de werkspanning van de zonnecel verlaagt. Deze inzichten zouden moeten bijdragen aan het rationeel ontwerp van betere organische zonnecellen.

This article is exclusively available to premium members of Bits&Chips. Already a premium member? Please log in. Not yet a premium member? Become one and enjoy all the benefits.

Login

Related content