تحليل كمي لتأثير السلاسل الجانبية على الخصائص الفوتوفولطية لخلايا الشمسية من بوليمر−فوليرين

تفرض الحكمة التقليدية أن فجوة الطاقة ومستويات الطاقة لبوليمر مشترك تحدد أساسًا بواسطة التركيب الجزيئي للهيكل المترافق، بينما ينبغي أن يكون للسلاسل الألكيلية القابلة للذوبان تأثير ضئيل على هذه الخصائص. لذلك يجب أن يكون لسلاسل الجانبية تأثير minimal على تيار الدائرة القصيرة (J sc) والجهد المفتوح (V oc) لخلايا الشمسية ذات الهجينة الضخمة (BHJ) القائمة على البوليمر. على الرغم من “الحكمة التقليدية”، نحن نظهر أن السلسلة الجانبية لبوليمر ذو فجوة طاقة منخفضة (PNDT-DTBT) تؤثر بشكل كبير على V oc وJ sc الملاحظين لخلايا BHJ الشمسية المقابلة بمتغيرات تصل إلى 100%، اعتمادًا على طول وشكل هذه السلاسل الألكيلية. يتم ربط الفرق الملاحظ في V oc وJ sc بشكل كمي مع مصطلح التيار المظلم السابق للحد، J so، الذي يأخذ في الحسبان التفاعلات بين الجزيئات في خلطات البوليمر/PCBM.