在曩昔的几十年里，光伏效应已被用来制作太阳能电池和自驱动光电探测器。为了最大极限地发生光电流，器材的几许形状和资料成分现已过优化。在各种优点中，可见光照耀所能完成的输出电压起伏对某些运用来说至关重要。例如，能够正常的运用外部电压来战胜必定的超电势垒，然后促进电化学反响的有用发生。在一些(光)电子运用中，如压电致动器和电光调制器，发生满足的静电场(即大的作业电压)比光伏进程发生的电源更重要。但是，迄今为止，发生高输出电压的新式光伏器材的开发仍未得到充沛开发。
来自南京大学的学者规划了一种具有双自对准的纳米制作技能，该技能运用于构建斑马状非对称异质结阵列。这种纳米结构复合资料掩盖5×4 mm2的外表积，包括500个周期性重复单元，能够在柔性基板上发生高达140 V的光电压。这种办法代表了根据简略地将资料嵌入设备的传统功用化进程的腾跃，展现了将定向纳米级器材组件集成到超资猜中的颠覆性潜力。与之相相似的文章以“A Flexible, High-Voltage (100 V) Generating Device Based on Zebra-Like Asymmetrical Photovoltaic Cascade”标题宣布在Advanced Materials。
图1.光生高压发电机的规划战略及器材构思.串联有机光伏电池的计划，具有：a）传统的三明治状结构构成交织的几许形状和b）单轴对齐的斑马状微观结构。c） 金和光刻胶条图画的 SEM 图画（顶部）及其在条纹上的扩大（底部）。d）SEM图画显现Au和Al能够在相对边际一起构成空隙（顶部）和堆叠（底部）。e） 堆积有机半导体之前代表性器材的光学显微镜 （OM） 图画。f） 在具有各种有源层的照明下，斑马状平面设备的电流密度与电压（J-V 曲线）的函数联系。照明由氙气灯的白光进行，校准后的功率密度为195 mW cm−2
图2.由平面p-n异质结制成的斑马状升压设备。a）P3HT层金外表区域选择性改性制作工艺流程图。b） 包括两个重复单元的空双金属纳米结构的 AFM 图画，及其扩大在 Au/P3HT 和 Al 之间构成的空隙区域。c） 三个重复单元的 SEM 图画，顶部有全掩盖的 PTCDI-C8 NW。d） 根据PTCDI-C8 / P3HT异质结的斑马样器材的光开路电压（VOC）与照明时刻的联系。e）升压设备的光呼应度（R）光谱，以及PTCDI-C8和P3HT的紫外-可见吸光度作为参阅。
图3.斑马状光伏器材在柔性基板上的功能。经过将电流偏置坚持在零来记载开路电压，并在以下情况下做丈量：a）氮气气氛和b）相同设备的空气露出。插图中 2 × 2 cm2 PET 的相片显现了包括 500 个重复单元的 4 个升压设备。在翻开强力照明之前，电压略有添加是因为丈量进程中存在的室内光线。柔性光伏器材的开路电压与c）圆柱体上的曲折时刻（半径，16 mm）的函数联系，如插图所示，d）曲折半径和不同的曲折方向。细微的输出动摇或许源于测验期间的手动操作。e） 从前报导的高光伏电压器材和这项作业所完成的功能摘要
图4.玻璃上斑马状光伏器材的升压安排。a） 卡通图画和 SEM 图画别离描绘了典型设备的 20%：80%（左）和 80%：20%（右）金（由 P3HT 修正）与铝占比。每个重复单元的总长度坚持不变（即10μm）。b） 根据相同PTCDI-C8 NWs和P3HT平面p-n异质结但金/铝占用率不同的斑马类光伏器材的开路电压。c） 输出电压与时刻的联系，d） 每个重复单元中 Au/P3HT 和Al 的外表积占用比别离为 20%：80% 和 80%：20% 的相应外部量子功率 （EQE）。这些设备包括 100 个重复单元
总归，本研讨规划了一种两层自对准技能，并运用该技能制作了一种由金和铝条纹制成的新式不对称、周期性和定向纳米复合资料。这种双金属纳米结构能够以受控的方法衔接p-n异质结，以对齐的方向安排。照亮5×4 mm2的小矩形条纹阵列能够在柔性基板上发生超越100 V的高团体电压。每单位长度的电势发生值高达350 V cm−1。尽管运用外部LC升压电路也能够将电池的输出进步到数百伏，但本研讨现已初次证明，如此高的电压能够由自供电和紧凑的片上体系发生。经过运用曩昔几十年开发的很多战略，用来制作高密度固态存储器的线性图画阵列，经过选用其他高精度和低成本的图画技能（如纳米压印），这种“斑马”光电器材的功能在未来能愈加进一步进步。当然，除了这种“自上而下”的战略之外，期望并想象运用“自下而上”的分层自拼装办法来完成相似的方针。咱们的设备促进了光和电之间的转化，经过供给满足大的静电长片，使其可用于调理自供电智能仪器中的压电和电光资料。（文：SSC）
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