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गैर-फुलरीन acceptor
                                     

ⓘ गैर-फुलरीन acceptor

गैर-फुलरीन स्वीकारकर्ताओं कर रहे हैं के प्रकार अपनाने में इस्तेमाल किया कार्बनिक सौर कोशिकाओं. नाम फुलरीन से आता है की एक अन्य प्रकार की स्वीकर्ता-अणु जो इस्तेमाल किया गया था के रूप में मुख्य acceptor सामग्री के लिए थोक heterojunction कार्बनिक सौर कोशिकाओं. गैर-फुलरीन स्वीकारकर्ताओं कर रहे हैं इस प्रकार के रूप में परिभाषित नहीं किया जा रहा का एक हिस्सा इस तरह के स्वीकारकर्ताओं.

अनुसंधान में गैर-फुलरीन स्वीकारकर्ताओं नहीं दिखा था आशाजनक परिणाम से शुरू किया जा रहा है जब की तुलना में फुलरीन आधारित कार्बनिक सौर कोशिकाओं. हालांकि, हाल के घटनाक्रम इस क्षेत्र में शुरू की एक श्रृंखला के लिए नए अवसरों का NFA के आधार OSCs. सबसे महत्वपूर्ण सफलता के विकास के लिए छोटे अणु स्वीकारकर्ताओं SMAs. इन स्वीकारकर्ताओं दिखा रहे हैं आशाजनक परिणाम किया जा करने के लिए बेहतर विकल्प के लिए फुलरीन अपनाने की वजह से उनके गुण है । संपत्ति है कि बनाता है इन SMAs इस तरह के एक बड़े शोध का विषय है उनके tunability. SMAs संशोधित किया जा सकता करने के लिए एक बहुत बड़ी हद तक की तुलना में फुलरीन अपनाने. वहाँ रहे हैं, तथापि, अभी भी कई सुधार करने के लिए बनाने के डिजाइन पर SMAs क्रम में लाभदायक बनने में उपयोग करने के लिए OSCs.

हाल ही में अनुसंधान डिजाइन पर एनएफए-OSCs दिखाया दक्षता में 15% की एक तथाकथित साथ मिलकर सौर सेल बनाया है जो उपयोग के गैर-फुलरीन अपनाने के रूप में अच्छी तरह के रूप में फुलरीन अपनाने. के साथ एक अच्छा मौका है कि शोधकर्ताओं में सक्षम हो जाएगा को बढ़ावा देने के लिए इस प्रतिशत के ऊपर 18% करने के लिए, यह स्पष्ट है कि एनएफए-OSCs एक महान क्षमता है बनने में एक लाभदायक फोटोवोल्टिक में वाणिज्यिक आवेदन है ।

                                     

<मैं> 1.1. NFA संभावित फायदे

फुलरीन स्वीकारकर्ताओं FAs इस्तेमाल किया गया है में बड़े पैमाने पर OSCs. यह युक्तिसंगत द्वारा कई विशेषताओं के फुलरीन. तीन आयामी चरित्र का कारण बनता है उन्हें किया जा करने के लिए उपयुक्त सामग्री के लिए थोक heterojunction संरचनाओं. इसके अतिरिक्त, अपनी इलेक्ट्रॉनिक विन्यास delocalized LUMOs के लिए अनुमति देता है कुशल टपकन और उच्च इलेक्ट्रॉन गतिशीलता. एक और परिणाम है कि वे कर रहे हैं आसानी से युग्मित करने के लिए संगत दाता पॉलिमर. हालांकि, फुलरीन अपनाने कार्बनिक सौर कोशिकाओं एफए-OSCs मुठभेड़ में एक सीमित क्षमता है. ऊर्जा के स्तर में फुलरीन यौगिकों अपेक्षाकृत स्थिर हैं और मुश्किल में परिवर्तन करने के लिए. इसके अलावा, वे रोजगार कमजोर अवशोषण दृश्य स्पेक्ट्रम में और निकट अवरक्त स्पेक्ट्रम और कम थर्मल अस्थिरता और रासायनिक अस्थिरता. को अपनाने की जरूरत है होना करने के लिए शुद्ध है, बड़े पैमाने पर जोड़ने के लिए किफायती और लौकिक का उपयोग करने का नुकसान FAs.

जैविक NFAs, के रूप में छोटे आणविक स्वीकारकर्ताओं SMAs इस्तेमाल किया जा सकता है पर काबू पाने के लिए इन फुलरीन की कमी है । वे और अधिक संरचनात्मक स्वतंत्रता की डिग्री की अनुमति देता है, उच्च इलेक्ट्रॉन आत्मीयता tunability; वे अवशोषित आकस्मिक दिखाई देता है-NIR विकिरण और अधिक दृढ़ता से, वे और अधिक स्थिर हैं; वे कर रहे हैं के साथ संगत दाता पॉलिमर और वे कर रहे हैं सामान्य रूप में आसान करने के लिए synthesize. NF-OSCs शक्ति के साथ रूपांतरण क्षमता PCE 13% से अधिक की सूचना दी गई है, तक पहुँचने के लिए एक उच्च मूल्य की तुलना में अपने एफए-आधारित समकक्ष.

                                     

<मैं> 1.2. NFA संभावित नुकसान

के downsides में से एक का उपयोग कर SMAs है तथ्य यह है कि के तहत, वायुमंडलीय परिस्थितियों में, वे करने के लिए करते हैं में संलग्न बेक़ायदा anisotropic अमेरिका एक परिणाम के रूप में उनके तलीय संरचनाओं. वे अक्सर कर रहे हैं planar के रूप में aromaticity के लिए आवश्यक है, पर्याप्त इलेक्ट्रॉन गतिशीलता. आदेश की कमी कम हो सकता इलेक्ट्रॉन परिवहन और प्रभावी निकासी मार्गों के लिए नेतृत्व कि वर्तमान प्रेरित. इसके अलावा, इसी कमी के उन्मुखीकरण को प्रभावित करता है दाता स्वीकर्ता exciton गठन. इस बनाता है उन्हें कम संगत के लिए थोक heterojunction मिश्रणों की तुलना में FAs. एक और पहलू पर अनुसंधान करने के लिए SMA के उपयोग को गहरा स्काला की संभावनाओं के दाता स्वीकर्ता जोड़े है कि वैज्ञानिकों को चुनौती दी रहे हैं करने के लिए प्रेरित.

                                     

2. भौतिकी

तंत्र के वर्तमान प्रेरण में कार्बनिक सौर कोशिकाओं शामिल है, एक चार्ज हस्तांतरण. बाद में विद्युत चुम्बकीय के अवशोषण और exciton गठन में इलेक्ट्रॉन दाता बहुलक, उत्साहित इलेक्ट्रॉन की ओर ले जाया गया स्वीकर्ता चालन बैंड लुमो में एक परिणाम के रूप में कम ऊर्जा मूल्य की तुलना में दाता लुमो. इस प्रक्रिया को कहा जाता है एक प्रभारी जुदाई, और इसी ऊर्जा मूल्य ई सी एस {\displaystyle E_{सीएस}} संतुष्ट ई सी एस = एल ई एम ओ यू ए ई एच ओ एम ओ डी {\displaystyle E_{सीएस}=E_{लुमो}^{एक}-E_{समलैंगिक}^{D}} जहां सीएस अर्थ प्रभारी जुदाई, एक अर्थ अपनाने और D का अर्थ है दाता अणु. के साथ-साथ Coulombic क्षमता की जरूरत है कि किया जा करने के लिए को पार कर अधिकतम ऊर्जा प्राप्त की प्रक्रिया से परिभाषित किया गया है के रूप में चार्ज हस्तांतरण ऊर्जा, ई सी टी {\displaystyle E_{सीटी}}. के बीच अंतर ऑप्टिकल उत्तेजना ऊर्जा ऑप्टिकल बैंड अंतराल ऊर्जा, ई जी ओ पी टी {\displaystyle E_{जी}^{चुनते}} और चार्ज हस्तांतरण ऊर्जा है ड्राइविंग बल की व्यवस्था की है ।

एक लाभ के NF-OSCs वर्तमान फुलरीन-आधारित OSCs है कि SMAs इस्तेमाल कर रहे हैं अपेक्षाकृत संगत दाताओं के साथ, एक परिणाम के रूप में अपने इलेक्ट्रॉनिक आत्मीयता tunability. उनकी अनुकूलता से निकलती है उनके लुमो-ऊर्जा मूल्य समानता है. ड्राइविंग बल है कम से कम करने के लिए पूरी तरह Coulombic योगदान (

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