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國立臺灣大學 化學工程學研究所 陳文章所指導 黃楷婷的 以綠色製程與生物基高分子開發環境友善太陽能電池 （2020），提出ie125小電池關鍵因素是什麼，來自於有機太陽能電池、界面材料、交聯共聚物、生物性高分子、環境友善製程、穩定性。
而第二篇論文國立陽明交通大學 材料科學與工程學系所 韋光華所指導 王皓正的 藉由第三項成份調控主動層之化學結構或以連續塗佈法提升有機太陽能電池之性能 （2020），提出因為有 有機太陽能電池、半透明有機太陽能電池、表面形貌、二維材料、小分子受體、過渡金屬硫屬化合物的重點而找出了 ie125小電池的解答。
ie125小電池進入發燒排行的影片
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以綠色製程與生物基高分子開發環境友善太陽能電池
為了解決ie125小電池 的問題，作者黃楷婷 這樣論述：
隨著環境意識增強，有機太陽能電池由於身為乾淨能源、低成本製造，並且可以溶液製備生產，因此近年來高度地蓬勃發展。不論是提高光轉換效率，亦或是延長使用壽命，中間層對於提高元件性能都有著舉足輕重的作用，然而僅僅是少量的研究將可再生材料用於中間層。在對此綠色能源進行探討時，透過中間層界面調控機制的進一步了解，進行材料開發與特性分析，逐漸走向結合綠色製程以及生物基高分子，包含了可溶於醇類的共聚物與生物聚離胺酸，以研發環境友善的有機太陽能電池。首先在第二章，本研究設計合成一個可溶於環境友善醇類的交聯共聚物，新材料由不同比例的聚丙烯酸丁酯和聚乙烯基三唑組成，並利用交聯反應使其帶正電，同時增加本身的強度，應
用於太陽能電池的電子傳輸層，以期能達到提高效率、增強穩定性的目標。以此交聯共聚物作為元件中間層，成功將光轉換效率提高接近四倍，而在連續加熱或照光1000小時後仍能維持初始的80%效率，此結果顯示此適用於綠色製程的新材料具有製備高效率高穩定性的有機太陽能電池之潛力。在第三章研究天然高分子聚離胺酸的鏡像異構物特色應用於太陽能電池電子傳輸層。此種生物材料可以直接從大自然中取得，不但擁有環境友善的優點，同時藉著結合兩具立體中心的化合物以造成不同程度的偶極，透過左、右旋的立體構型不同，分成純聚左旋離胺酸和聚左旋離胺酸混參聚右旋離胺酸兩個組別，生成較強極性的中間層能更有效地在相應的界面進行功函數調控，從而
達到促進電荷傳輸的功能。結果證實界面材料的功函數調控機制主要由極性程度所決定，且聚離胺酸中間層成功製備出提升了4.7倍的高轉換效率有機太陽能電池。在第四章進一步研究生物高分子聚離胺酸應用於元件中間層的修飾層，探討其對於混摻吸光主動層的正面影響，進而達到提升效率與改善穩定性的效果，並且繼續應用於開發軟性太陽能電池。聚離胺酸作為修飾層，有效地影響了其後主動層的相形貌以及分子排列，優化的混摻系統傾向面朝上的堆疊排列，如此有利於電流傳輸顯著提高了元件的性能，最佳光轉換效率為15.3%，而其對主動層形貌的影響也同時提高了熱、光穩定性。此外嘗試將聚離胺酸應用於軟性元件，使用100%生物基高分子聚乙烯呋喃酸
酯為基材，結果不但表明聚離胺酸的普遍適用性與其修飾中間層之潛力，也成功開發出同時使用生物性材料修飾層與軟板的環境友善有機太陽能電池。因此本研究開發出可溶於環境友善溶劑的交聯共聚物，不但適用於綠色製程，並且結合生物性高分子，作為中間層應用於功函數調控與表面形態最佳化，成功製作出高效率高穩定性的有機太陽能電池，通往永續經營的發展方向。
藉由第三項成份調控主動層之化學結構或以連續塗佈法提升有機太陽能電池之性能
為了解決ie125小電池 的問題，作者王皓正 這樣論述：
目前有多種方法，可以優化光伏元件的主動層，以提高有機太陽能電池的效率，包括應用不同溶解度，混溶性或結晶度的給體/受體材料，以及改變元件製備的過程或結構。僅少許的塗佈方法，具有合適的表面形態以提供優異的元件性能，因為僅依靠給體/受體材料的本身特性，是不足夠的。在本篇研究中，我們採用三種方法，來實現較高性能的有機太陽能電池：(i)在主動層中結合二維材料(作為附加的導電橋來改善電荷轉移和傳輸)，製備三項共混的主動層元件;（ii）將具有各種核心單元的小分子受體與高分子給體混合；(iii)應用連續塗佈法來控制主動層中的給體和受體，從而提高半透明有機太陽能電池之可見光透射度和光電轉換效率。在本研究的第一
部分中，本團隊在將氫化的二維MoSe2奈米片結合到本體異質結構之有機太陽能電池的主動層中，研究光電轉換效率及穩定性之影響。二維MoSe2奈米片的表面特性，主要影響其在主動層共混物中的分散性，並影響載流子遷移率，光電轉換效率和元件的穩定性。本團隊利用氫電漿處理MoSe2奈米片，並研究它們對主動層中的高分子堆積和富勒烯區域尺寸的影響。摻入氫電漿處理過的MoSe2奈米片後，最高之光電轉換效率可達10.44％，與未使用MoSe2奈米片所製備之元件相比，增加16％。對於結合了二維材料的有機太陽能電池，該光電轉換效率是當時最高的研究報告。由於MoSe2與富勒烯界面處激子產生和拆分增強，以及由此帶來更加平衡
的載流子遷移率。摻雜MoSe2奈米片的元件在100°C熱處理1小時後，仍保持其初始光電轉換效率的70％。相比之下，未摻雜MoSe2之元件，其光電轉換效率降低至其初始值的60％。本團隊還將氫電漿處理過的MoSe2奈米片結合到高分子給體（PBDTTBO）/小分子（IT-4F）受體系統中。最高的光電轉換效率達到8.13％，比參考元件相對增加了12％。這些結果證明二維過渡金屬二鹵化物奈米片，可以增強本體異質結構(BHJ)之有機太陽能電池的性能。本研究的第二部分是研究下一代小分子的化學結構對有機太陽能電池性能的影響，並指出該小分子不僅影響光吸收的程度，而且影響有機太陽能電池的形態。具有不同核心的四個小分
子-茚達諾二噻吩，二硫代茚滿茚並二噻吩（IDTT），取代的IDTT和二硫代噻吩-吡咯並苯並噻二唑（在此分別表示為ID-4Cl，IT-4Cl，m-ITIC-OR-4Cl和Y7），與聚（喹喔啉）（PTQ10）和聚（苯並二噻吩-4,8-二酮）（PM6）形成主動層。包含Y7的元件，在兩個系統中均表現出較佳性能，光電轉換效率達到14.5％。相比之下，結合ID-4Cl和PTQ10的元件的，其光電轉換效率僅有10.0％；因此，使用Y7可使效率相對提高45％。在基於PM6的元件中，均發生相同之趨勢。（i）Y7的S，N-雜芳梯形稠環環的共軛程度更高，從而改善了短路電流密度，（ii）Y7的堆疊面朝上取向，從而提高
了效率，以及由於其在側鏈中的sp2雜化的氮原子而導致的區域尺寸較小，以及（iii）能量損失較小。因此，小分子的核心結構可能對元件性能，產生巨大影響。這項研究為設計有機太陽能電池技術中的新材料，提供了一些指引方向。本論文之第三部分是提供可再生能源技術中，新的半透明有機太陽能電池製備方法。在本體異質結構半透明有機太陽能電池中，通常需要在可見光穿透度和光電轉換效率之間進行折衷。本論文提出了一種連續塗佈的方法，該方法分別沉積高分子給體和小分子受體，以形成主動層；發生在界面區域的分子擴散導致了類p-i-n結構。PBDB-T-2F（給體）/ Y6（受體）所製備之半透明有機太陽能電池，在各種主動層後度下之元
件性能如下。在115 nm時，連續塗佈法（給體：受體 = 75:40 nm）和本體異質結構（給體：受體 = 1：1.2（w / w）元件性能分別為，光電轉換效率12.91％（可見光穿透度 = 14.5％）和12.77％（可見光穿透度= 13.4％）；在85 nm時，連續塗佈法（給體：受體= 45:40 nm）和本體異質結構（給體：受體 = 1：1.2，w / w）之元件，分別為光電轉換效率12.22％（可見光穿透度 = 22.2％）和光電轉換效率11.23％（可見光穿透度 = 16.6％）。因此，在給定的主動層厚度下，連續塗佈法元件之光電轉換效率和可見光穿透度均大於相應的本體異質結構元件的光電
轉換效率及可見光穿透度。此外，相對於本體異質結構，連續塗佈法的光電轉換效率及可見光穿透度，在同時減小主動層厚度時，均能展現更佳的元件性能。因此，這種連續塗佈法策略，可同時提供高效率和高透明度的半透明有機太陽能電池。