有机太阳能电池具有创纪录的性能。免费技术图书馆新闻

具有创纪录性能的有机光伏电池

03.12.2018

埃尔兰根大学 - 纽伦堡分校的材料科学家为不使用富勒烯的有机太阳能电池的效率创造了新纪录。通过几项复杂的优化，他们实现了每平方厘米 12,25% 的能量转换效率。实现这一领域对于开始生产工作原型是必要的。

近年来，有机光伏系统（OPS）领域取得了重大进展。在大多数情况下，有机太阳能电池由两层半导体组成——其中一层用作电子供体，另一层用作受体或电子导体。与通过熔体或真空沉积获得的硅电池相比，OFS 中的聚合物层是通过从溶液直接沉积到载体膜上获得的。一方面，这意味着相对较低的制造成本，另一方面，这些柔性模块在狭窄的城市环境中比硅模块更易于使用。长期以来，富勒烯——碳纳米颗粒——被认为是理想的受体，但基于富勒烯的复合材料的固有损耗显着降低了它们的有效性。因此，在埃尔兰根-纽伦堡大学获得的结果导致了该领域的范式转变。

效率和可靠性的显着提高意味着可打印的混合 OFS 在商业上变得可行。然而，为了创造出适合实际应用的原型，必须将技术从实验室平方毫米转移到一平方厘米的标准面积。

科学家们已经能够通过调整有机半导体的光吸收参数、能级和微观结构来显着降低损耗。这种优化的主要目标是供体和受体的兼容性以及电路中电流密度和电压之间的平衡，这对于产生的能量的功率很重要。

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