分子纳米带作为电子高速公路

Umeå大学的物理学家与加州大学伯克利分校的研究人员合作开发了一种合成一种独特的新型材料的方法，该材料类似于石墨烯纳米带但是具有分子形式。这种材料对于有机太阳能电池的进一步发展可能是重要的。结果发表在ACS Nano的科学杂志上。

纳米带由具有化学式[6,6] - 苯基-C61-丁酸甲酯的分子组成。简而言之，它表示为PCBM，并且在实践中它是富勒烯分子(足球形碳分子)，其具有连接的侧臂以增加其溶解度。PCBM分子通常用于有机太阳能电池，因为它们具有非常好的传输由太阳光“产生”的自由电子的能力。

Umeå大学和加州大学伯克利分校的研究人员现已开发出一种方法，可将这些分子排列成仅为4纳米宽的薄结晶纳米带。纳米带在溶液过程中以非常高的效率生长，并且所有纳米带具有独特的形态，边缘呈锯齿形。

“这是一种非常有趣的材料，方法非常简单。这种材料类似于更常见的石墨烯纳米带，但在我们的材料中，每个碳原子都被一个分子”替换“，”该系的副教授ThomasWågberg说。物理学领导了这项研究。

由于几个原因，调查结果很有意思; 这是第一次用这种类型的分子生产尺寸如此小的结构，并且纳米带的尺寸表明它们应该是有机太阳能电池中的“电子高速公路”的理想选择。有机太阳能电池通常由两种类型的材料组成，一种传导电子，另一种传导电子从进入的太阳光获得能量增强时留下的“空洞”(你可以看到“洞”的传输“作为一个空闲的空间，交通在向前移动的交通队列中向后移动)。

有机太阳能电池中的电子导体理想地应形成通向电极的长通路，但同时薄于10-15纳米(比正常毛发薄约10,000倍)。新开发的PCBM纳米带满足所有这些要求。

“与Umeå大学物理系的Ludvig Edman教授团队一起，我们正在进一步研究这种材料作为有机太阳能电池的潜在组成部分，希望能够提高这些设备的效率，”ThomasWågberg说。

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