有機太陽光発電における劣化メカニズムの理解と安定性向上の進展

有機太陽光発電の劣化メカニズムを理解することは特に重要であり、これらの材料はシリコンやカドミウムテルルなどの無機材料よりも早く劣化する傾向があります。ここでは、これまで研究者が特定した主な劣化メカニズムの概要が提供され、酸素や水による外因性劣化、暗所における内因性劣化、光誘起焼き付きが話されます。さらに、研究者が新しい材料やデバイス構造の中でこれらのメカニズムを特定し、期待される長期性能を迅速にスクリーニングするための方法が提供されています。これらの一般的な戦略は、十分な安定性に欠ける他の太陽光発電技術、例えばペロブスカイト太陽電池にとっても有用である可能性があります。最後に、最も有望な寿命結果が強調され、長期性能を改善するための推奨がなされます。酸素や水からの劣化を十分な長時間防ぐために、有機太陽光発電は通常の柔軟基板材料よりも酸素と水の浸透率が低いバリア材料によって封入される必要があるでしょう。運転温度の安定性を高めるためには、材料のガラス転移温度が100 °C以上である必要があるでしょう。光誘起焼き付きを防ぐ方法は最も理解されていませんが、最近の研究は、密度が高く秩序のあるフィルムの形態を持つ純材料の使用が焼き付き効果を減少させる可能性があることを示しています。