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主题:【原创】给温家宝总理的建言:有机太阳能是中国的发展方向 -- 井底望天

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家园 谢谢fullerene和高斋见野,不过你们没理解我的意思

我并不是说金属键越强的材料越有半导体性能,我的意思是说,硅材料之所以能成为半导体,是因为硅硅键不是纯粹的共价键,而具有一定的金属键性质(想想看大学结构化学课本上那个由金属键-共价键-离子键构成的三角坐标图吧)。根据能带理论,正是这种金属键性质使价带和导带各能级之间的能量差变小,也即禁带变窄,从而使之能够成为半导体。而有机半导体材料则是通过大型pi键实现类似的性质的。

问题是硅材料的半共价-半金属键和有机材料的pi键是完全不同的两种化学键。对于前者,已经能算出理论上的最高光伏转化效率是30%左右,对于后者呢?因为我毕竟不是搞材料科学的,我在网上查不出可以相信的有机半导体材料的理论最高光伏转化效率,唯一能确定的是,新闻里报导的几种正在研发的材料,据说其转化效率都不到20%,而且其提高转化效率的手段并不是靠材料的本征性质,而是靠复杂的机械结构(比如异质结薄膜之类)。所以我忍不住猜测,pi键的半导体性质是不是比不上半共价-半金属键?

希望你们能提供一些可靠的数据表明有机太阳能材料的光伏转化效率能超过硅材料。否则我肯定认为在中国搞第三代硅基太阳能材料的可行性和意义要比搞有机太阳能材料更大。当然,有机太阳能材料也应该搞,不过也就是搞搞OLED吧,搞太阳能电池还是免了。

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