这是有液滴溶液的TEM图像

（来源：埃因霍芬理工大学）

在塑料太阳能电池的制作过程中加入额外的溶剂往往能提高其效率二到三倍，在这里额外的溶剂就像我们在面粉里放的发酵粉一样。然而关于这种现象的原因在过去的十年里一直都没有定论。如今，荷兰埃因霍芬理工大学（TU/e）的研究人员已经得出了答案并将成果发表在了自然·通讯上。新发现将帮助提高塑料太阳能电池的效率。

塑料太阳能电池，也就是常说的有机太阳能电池，使用有机化合物而不是传统的硅来将太阳能转化为电能。将塑料作为基础材料可以有效的降低成本，也可以减轻电池的重量，同时也使得电池变得有弹性。但是这种电池大概10%的效率仍然有些低，而商业硅电池的效率能达到15%到20%。

偶然发现

大约十年前，关于有机太阳能电池的效率问题有了一个偶然的发现:在制备电池的过程中加入额外的溶剂（复合溶剂）可以提高电池效率二到三倍。“这些复合溶剂现在在所有的有机太阳能电池中都有使用，”荷兰埃因霍芬理工大学的教授René Janssen说。“但是没有人能弄清楚为什么溶剂会对电池有如此积极的影响。”

形态学

众所周知的是这跟太阳能电池的“形态”有关系，更准确的表述就是电子在太阳光的影响下在电池的两个塑料部件间移动的具体结构。这两个部件—都是有机材料—在制备的过程中溶解了，并在溶剂挥发之后变得更加坚硬。不可思议的助溶剂通常在溶剂挥发前加入进去。

液滴粒度

由René Janssen主管的埃因霍温研究团队使用了许多光学上的技术来寻找一个合理的解释。他们称当他们没有加入助溶剂时，溶剂在挥发的过程中会形成大的液滴。这对电子传输有不利影响—最终影响到了太阳能电池的效率。“你加入的助溶剂越多，最终的气泡就会越小直到完全消失，这时最终的产物也就生成了。” Janssen如是说。

“折叠“与蒸发

他们同时也找到这个现象的原因。“硬化过程中主要有两个影响因素，” Janssen说。“一方面溶液挥发，与此同时高分子聚合物也会呈现出一种“折叠”的结构。我们发现助溶剂使得“折叠”过程在相对更早的阶段发生，这意味着气泡最后基本上不会形成。”助溶剂在这里很像我们生活中的“发酵粉”：可以改善混合物本身的结构，但是仅仅有它是不够的。

增效

研究人员希望他们的发现可以帮助提高塑料太阳能电池的效率。“到目前为止，这仍是一个试错法的问题，” Janssen说。“但是我们至少差不多可以预测什么是可能发生的，什么是不可能发生的。”