Peeping into the Conversion Efficiency of Organic Photovoltaic Cells: Donor–Acceptor materials, Current Trends, Scope, and Relevance

Der Artikel geht auf die entscheidende Rolle organischer Photovoltaik-Zellen (OPVCs) beim globalen Wandel hin zu erneuerbaren Energien ein, der von der dringenden Notwendigkeit angetrieben wird, die Treibhausgasemissionen zu verringern und den Klimawandel zu bekämpfen. Es zeichnet die historische Entwicklung der Photovoltaik nach, von den frühen Entdeckungen des photovoltaischen Effekts bis hin zur Entwicklung moderner OPVCs, und beleuchtet wichtige Meilensteine und Innovationen. Der Schwerpunkt liegt auf der Bedeutung von Geber-Akzeptor-Materialien für die Steigerung der Energieumwandlungseffizienz (Power Conversion Efficiency, PCE) von OPVCs, wobei Fulleren- und Nicht-Fulleren-Akzeptoren sowie konjugierte Polymere und kleine Moleküle als Geber detailliert untersucht werden. Der Artikel diskutiert auch die verschiedenen Generationen von PV-Zellen, von Zellen auf Siliziumbasis der ersten Generation bis hin zu Zellen auf Nanomaterialbasis der vierten Generation, und die einzigartigen Vorteile von OPVCs wie Flexibilität, Leichtbau und Kosteneffizienz. Darüber hinaus werden die Arbeitsgrundsätze von OPVCs untersucht, darunter Lichtabsorption, Exzitonentrennung und Ladungsaufnahme, sowie die Herausforderungen und zukünftigen Richtungen bei der Optimierung dieser Prozesse. Der Bericht schließt mit einem Überblick über die jüngsten Entwicklungen und zukünftigen Herausforderungen in der OPVC-Technologie und betont das Potenzial der OPVCs, den Solarenergiesektor zu revolutionieren und zu einer nachhaltigen Energiezukunft beizutragen.