土耳其阿卜杜拉居尔大学研究人员开创性地重新设计了有机光伏电池的结构，赋予其半球形的外壳凯发k8客户端凯发k8客户端，旨在最大限度地提高光吸收和角度覆盖率凯发k8客户端。这种创新设计有望为可再生能源技术开辟新的前景凯发k8客户端凯发k8客户端，相关论文发表在最新一期《能源光子学报》上凯发k8客户端。
在追求可持续能源解决方案的过程中凯发k8客户端，寻求更高效的太阳能电池至关重要凯发k8客户端凯发k8客户端。有机光伏电池因其灵活性和成本效益而成为传统硅基电池的潜力替代品凯发k8客户端凯发k8客户端。然而，优化其性能仍然是一个重大挑战凯发k8客户端凯发k8客户端。
在这项研究中凯发k8客户端，研究人员探测了电池半球形壳活性层内的吸收光谱凯发k8客户端凯发k8客户端凯发k8客户端，通过一种称为三维有限元分析(FEA)的计算技术凯发k8客户端凯发k8客户端，详细研究了光如何与电池的结构和材料相互作用。FEA可将结构划分为更小凯发k8客户端凯发k8客户端凯发k8客户端凯发k8客户端、更易于管理的部分(称为有限元)凯发k8客户端，以此解决复杂的工程问题凯发k8客户端。它可模拟和分析整个结构在各种条件下的行为凯发k8客户端凯发k8客户端凯发k8客户端凯发k8客户端，例如不同的光波长和入射角。
此次研究的有限元分析结果非常出色。当受到横向电(TE)偏振光的影响时凯发k8客户端，与扁平结构器件相比凯发k8客户端凯发k8客户端凯发k8客户端凯发k8客户端凯发k8客户端，半球形壳结构的光吸收显著增加了66%。同样，对于横向磁(TM)偏振光凯发k8客户端凯发k8客户端凯发k8客户端，光吸收显著增加了36%。
与先前报道的半圆柱壳设计相比，半球形壳结构也成为明显的“领跑者”凯发k8客户端凯发k8客户端。它拥有TE偏振的光吸收显著增加13%凯发k8客户端凯发k8客户端凯发k8客户端，TM偏振的光吸收显著增加21%凯发k8客户端。
此外凯发k8客户端，半球形壳结构还具有更广阔的角度覆盖范围凯发k8客户端凯发k8客户端，这对于可穿戴电子设备等需要灵活光捕获的应用特别有利。
研究人员表示凯发k8客户端，随着吸收和全向特性的改善，半球形壳活性层将助力有机太阳能电池的多种应用领域。这种新形状标志着有机太阳能电池设计的重大飞跃凯发k8客户端，让可再生能源的未来前景更光明凯发k8客户端凯发k8客户端。
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