Ein gemeinsames Forschungsteam der Nationalen Universität Taiwan, der Nationalen Chiao-Tung-Universität und der Nationalen Tsing-Hua-Universität hat kürzlich Fortschritte auf dem Gebiet der organischen Photovoltaikzellen erzielt. Durch die Anpassung der molekularen Seitenkettenstruktur organischer Materialien konnte das Team den Wirkungsgrad der Zellen auf 18,13 % steigern.

Im Fokus dieser Forschung steht ein Schlüsselmaterial, ein sogenannter Nicht-Fulleren-Akzeptor. Die Forscher synthetisierten eine Reihe von C-förmigen Molekülen und untersuchten systematisch den Einfluss der Länge ihrer flexiblen Seitenketten auf die Leistung. Sie fanden heraus, dass die Moleküle bei Erreichen eines Gleichgewichts der Seitenkettenlänge übermäßige Aggregation reduzieren und gleichzeitig effektive Ladungstransportverbindungen aufrechterhalten können, wodurch eine optimale Leistung erzielt wird. Die Forschungsarbeit wurde in der Fachzeitschrift *Advanced Functional Materials* veröffentlicht.

Das Forschungsteam nutzte verschiedene fortschrittliche Analyseverfahren, darunter ultraschnelle Spektroskopie und Synchrotron-Röntgenstreuung, um die Materialien zu verifizieren. Die Daten zeigen, dass die optimierten Moleküle und das Donorpolymer ein glattes und vernetztes Netzwerk bilden und deren Ladungstransportgeschwindigkeit verbessert wurde. „Diese umfassende Studie belegt, dass die präzise Kontrolle der Molekülstruktur der Schlüssel zur Entwicklung der nächsten Generation hocheffizienter Solarenergie ist“, so Dr. Bi-Tai Chou, Professor für Chemie an der National Taiwan University und einer der korrespondierenden Autoren. Diese molekulartechnische Forschung liefert einen klaren Fahrplan für die Entwicklung leistungsstarker organischer Photovoltaikmaterialien. Die optimierten Bauelemente weisen eine gute Stabilität auf und verbessern gleichzeitig den Wirkungsgrad der Photovoltaikzellen. Dieser Erfolg demonstriert das Potenzial, die Solarenergietechnologie durch interdisziplinäre Zusammenarbeit und präzises Moleküldesign voranzutreiben.

Weitere Informationen: Autoren: Yung-Jing Xue et al., Titel: „Selbstorganisation von seitenkettenmodifizierten Phthalopyrrol-Akzeptoren: Eine umfassende Untersuchung der Struktur-Grenzflächen-Photovoltaik-Korrelationen“, veröffentlicht in: *Advanced Functional Materials* (2025). Zeitschrifteninformationen: *Advanced Functional Materials*