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塑料太阳能电池创造新纪录

字体大小: - - yaqian   发表于 12-02-25 13:49     阅读(46143)   评论(0)     分类:有机薄膜太阳能(OPV)电池导电胶

新型塑料太阳能电池包含两层,作用于不同波段的阳光,一层聚合物针对可见光,另一层针对红外光。

一种破纪录的聚合物太阳能电池制造成功,开发者是加州大学洛杉矶分校(University of California, Los Angeles)的研究人员,可以把10.6%的太阳光能量转化为电能。这一电池性能超过以前的纪录,就是8.6%,那是在去年7月创造的,也是这同一个研究小组所做的。

 



新型塑料太阳能电池包含两层,作用于不同波段的光线,一层聚合物作用于可见光,另一层作用于红外光。

来源:加州大学
 

聚合物太阳能电池柔韧,轻便,而且有可能很便宜,但它们的性能落后于常规电池,这种电池的制备采用无机材料,比如硅。研究人员的领导是杨阳(Yang Yang)教授,他是加州大学洛杉矶分校材料科学与工程教授,他们的目标,是制成聚合物太阳能电池,可抗衡薄膜硅太阳能电池。杨阳的破纪录电池,是因为采用一种新的光伏聚合物,开发者是一家日本公司,就是住友化学公司(Sumitomo Chemical),这标志着研究人员可以更好地制作太阳能电池,就采用这些很讲究的材料。

新型塑料太阳能电池包含两层,作用于不同波段的光线,一层聚合物作用于可见光,另一层作用于红外光。“太阳光谱非常广,从近红外线到红外线再到紫外线,单一的太阳能电池成分不可能做到这一切,”杨阳说。

最好的无机太阳能电池也是多层器件,但是,制备多层有机太阳能电池非常难。聚合物的印制可以采用溶液,就像油墨印在纸上,这既是一个主要的技术优势,也是一个缺点,艾伦•黑格(Alan Heeger)说,他分享了2000年诺贝尔奖,就是因为他共同发现了导电聚合物。“这不需要高温,因此,制造很简单,”他说。但是,找出合适的溶剂,打印每一层电池,又不滴到它下面的一层,这是很棘手的。层数越多,问题就变得更加复杂。匹配每一层的电气性能,也是一个挑战,因为已经把它们连接在一起。

杨阳说,他希望制成一种聚合物太阳能电池,效率达到15%。他指出,效率数字通常会下降约三分之一,因为太阳能电池会走出实验室,并在工作模块中出售。聚合物太阳能电池,15%的效率属于实验室测试,制成的模块很可能是10%的效率,杨阳认为,这就够好了,可以与薄膜硅太阳能电池竞争。

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