（图示为 PCBM 纳米带，由四个PCBM 分子一个挨一个组织而成。灰色的球代表了富勒烯分子 (每个由60各碳原子组成)，相连的侧臂是 PCBM分子的特征。白色的“速度轨道”代表了纳米带形成电子高速公路的能力。图片来源： Image courtesy of Umeå University）

默奥大学的物理学家与来自美国加州大学伯克利分校的研究人员，一起开发了一种方法来合成一个独特的新型材料，它类似于一个石墨烯纳米带，但是是以分子的形式。这种材料对于有机太阳能电池的进一步发展可能会很重要。该成果已发表在科学杂志《ACS Nano》上。

纳米带是由化学式为[6,6] - 苯基-C61-丁酸甲酯的分子组成。简称表示为PCBM，实际上它是一个富勒烯分子（足球状碳分子）并附带一个侧臂，以增加其溶解度。 PCBM分子通常使用在有机太阳能电池中，因为它们具有很好的传输太阳光“生成”的自由电子的能力。

来自默奥大学和加州大学伯克利分校的研究人员，已经开发出一种方法来将这样的分子排列进入薄结晶纳米带中，其只有4纳米宽。纳米带使用溶液方法进行生长，并且具有相当高的效率，所有纳米带都有Z字形边缘的独特形态。

“这是一个非常有趣的材料，而且方法也是相当简单。该材料类似于通常所称的石墨烯纳米带，但在我们的材料中，每个碳原子都由一个分子所代替，”领导了这项研究的物理系副教授Thomas Wågberg说。

这个结果很有趣是由于以下几个原因；这是第一次使用这种类型的分子，生产如此小尺寸的结构，而纳米带的尺寸也表明，它们应该是有机太阳能电池理想的“电子高速公路”。有机太阳能电池通常由两类材料制成，一个传导电子，而一个传导“空穴”，即当电子吸收来自入射的太阳光的能量跃升后留下的空穴。

有机太阳能电池中的电子导体，最好应形成长通路直到电极，但同时要比10-15纳米（大约比正常的头发细10000倍）更薄。新开发的PCBM纳米带可以满足所有这些要求。

“和默奥大学物理系的LudvigEdman教授的研究团队一起，我们现正进一步调查该材料，作为有机太阳能电池潜在的组成部分，来更有效率地制造这样的设备，”Thomas Wågberg说。

我们的研究当然在基础研究方面也是有趣的，因为它开辟了调查分子材料与纳米级尺寸的重要物理性质的可能性。

关于纳米带

碳纳米结构以许多不同的形式存在。石墨烯是单层碳原子，在某些情况下可被“撕开”变成单层纳米带。由于沿一个方向的尺寸减小，石墨烯纳米带显示了许多独特的性质。另一方面，富勒烯也是由碳原子组成的足球形分子，而PCBM是富勒烯样的分子，并有几个有趣的特性，带有一个附加的侧臂，以增加它们的溶解度。在目前的研究中，研究人员已经能够使用PCBM分子而不是碳原子，来构建纳米带，从而使结构非常类似于分子形式的石墨烯纳米带。

新材料在线编译整理——翻译：Gary       校正：摩天轮