全有机太阳能电池光电转化效率创新高
文章核心观点 日本金泽大学与加拿大女王大学等机构联合研制的全有机太阳能电池光电转化效率达8.7%,较此前纪录提升逾一倍,为环保型太阳能电池实用化铺平道路,未来有望在环境敏感领域应用,团队还计划继续提升其性能 [1][2] 行业现状 - 传统硅基太阳能电池光电转化效率可观但含有害物质,钙钛矿太阳能电池有铅化合物问题,全有机太阳能电池由碳基材料构成,废弃后可安全处理,能降低环境成本 [1] - 此前全有机太阳能电池光电转化效率仅4%,远低于硅基(27%)和钙钛矿(26%)太阳能电池,存在高导电有机电极制备易损伤有机基板薄膜和有机半导体层、多层堆叠时溶液工艺会破坏下层结构两大技术瓶颈 [1] 技术突破 - 团队采用“温和工艺”,开发出基于导电聚合物PEDOT:PSS的透明电极,能在80℃温度下制备且无需酸碱,首创碳纳米管电极层压技术,避免在电极制造过程中损坏下层有机膜,使全有机太阳能电池光电转化效率提升至8.7% [2] 未来展望 - 全有机太阳能电池有望在农田和可穿戴设备等环境敏感领域应用,其轻质和柔性特征使其能在传统太阳能电池板难以覆盖的地方发挥作用 [2] - 团队计划继续提高有机电极的导电性,进一步提升此类电池性能 [2]