有機(jī)薄膜太陽能電池高效之謎破解

    鋰電世界  據(jù)說有一種溶劑，它就像面包制作過程中的發(fā)酵粉―樣，能充分發(fā)揮原產(chǎn)品的功效，如果在有機(jī)薄膜太陽能電池制造過程中適當(dāng)添加，電池的效率會(huì)增加至2倍甚至3倍（這是和“油霸”一樣的東西咩）。

    在過去十年里，沒有人知道提升效率的原理。但是現(xiàn)在來自TU/e的研究人員發(fā)現(xiàn)了高效的秘密：如果不加入這種溶劑，塑料混合物（薄膜材料）硬化過程中就會(huì)形成大塊液滴，對(duì)電子傳遞有不利影響，最終影響太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率。溶劑發(fā)揮了類似于“發(fā)酵粉”的作用，提升了塑料混合物的結(jié)構(gòu)。

    這項(xiàng)研究成果對(duì)促進(jìn)有機(jī)薄膜太陽能電池的發(fā)展有很好的啟示作用，相關(guān)成果發(fā)表在了《Nature Communications》雜志上。

    目前全球太陽能電池材料共有三代，第一代是晶體硅太陽能電池材料，包括單晶硅和多晶硅（奏是目前市場(chǎng)上常見的）。轉(zhuǎn)化率好但工藝復(fù)雜價(jià)格高。第二代是無機(jī)薄膜太陽能電池材料。不過薄膜材料中要用到儲(chǔ)量較少的稀土，其中一種稀土銦非常稀缺。

    所以這個(gè)第三代是有機(jī)薄膜太陽能電池材料，就很劃算呢。這種薄膜材料生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單能耗小，成本低，材料是有機(jī)化合物可以降解。據(jù)測(cè)算，目前有機(jī)薄膜太陽能電池材料的發(fā)電效率在10%左右，厚度僅為硅類太陽能電池的1/1000，每瓦發(fā)電成本約是多晶硅電池的1/10。

    而且這種有機(jī)薄膜太陽能電池具有可對(duì)應(yīng)曲面的柔性（就是能順著物體表面成型的意思），日本三菱化學(xué)的專家認(rèn)為，住宅與建筑物是這種電池未來最好運(yùn)用場(chǎng)所。

    日本建筑商巨頭之一大成建設(shè)就在橫濱市戶塚區(qū)的技術(shù)中心建設(shè)了“ZEB（能源消耗量和產(chǎn)出量收支為零）實(shí)證樓”，計(jì)劃使座大樓的能耗比普通大樓低75%。為這幢樓提供全部所需能源的“發(fā)電建筑物外墻單元”就采用了三菱化學(xué)的有機(jī)薄膜太陽能電池。