新的研究建议重新设计具有半球形壳结构的有机太阳能电池，以提供更广泛的角度覆盖范围，这对于需要适应性光吸收的设备(例如可穿戴电子产品)特别有利。

寻找可持续能源解决方案的首要任务是开发更高效的太阳能电池。与传统的硅基电池相比，有机光伏电池由于其灵活性和较低的成本而成为有吸引力的选择。尽管如此，提高他们的表现仍然是一个主要障碍。

拥抱新形式

阿卜杜拉居尔大学(土耳其)的新研究开创性地重新构想了有机光伏电池的结构，选择半球形外壳形状来释放光吸收和角度覆盖方面前所未有的潜力。正如 SPIE能源光子学杂志(JPE) 所报道的那样，这种创新配置旨在最大限度地提高光吸收和角度覆盖范围，有望重新定义可再生能源技术的前景。该研究提供了先进的计算分析和比较基准，以突出这一新设计的卓越功能。

在这项研究中，阿卜杜拉居尔大学的 Dooyoung Hah 教授探测了半球壳状活性层内的吸收光谱，通过称为三维有限元的计算技术，详细检查了光如何与细胞结构和材料相互作用。分析(有限元分析)。 FEA 可以通过将结构划分为更小、更易于管理的部分(称为有限元)来帮助解决复杂的工程问题，从而可以模拟和分析整个结构在不同条件下(例如不同光波长和入射角)的行为。

报告的 FEA 结果非常显着。当受到横向电 (TE) 偏振光照射时，与平面结构器件相比，半球形壳结构的光吸收率显着增加了 66%。同样，对于横磁 (TM) 偏振光，观察到显着的 36% 的改进。

与之前报道的半圆柱形壳体设计相比，半球形壳体结构成为明显的领先者。它的 TE 偏振光吸收显着提高了 13%，TM 偏振光吸收提高了 21%，令人印象深刻。

璀璨未来：照亮多元化应用

除了其卓越的吸收能力之外，半球形外壳结构还提供了更大的角度覆盖范围，TE 偏振跨度高达 81 度，TM 偏振跨度高达 82 度。这种适应性对于需要灵活光捕获的应用尤其有利，例如可穿戴电子产品。