有机薄膜太阳能电池高效之谜破解|全球聚看点
来源：国家电网杂志
2023-01-10 23:04:33
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据说有一种溶剂，它就像面包制作过程中的发酵粉―样，能充分发挥原产品的功效，如果在有机薄膜太阳能电池制造过程中适当添加，电池的效率会增加至2倍甚至3倍（这是和“油霸”一样的东西咩）。
在过去十年里，没有人知道提升效率的原理。但是现在来自TU/e的研究人员发现了高效的秘密：如果不加入这种溶剂，塑料混合物（薄膜材料）硬化过程中就会形成大块液滴，对电子传递有不利影响，最终影响太阳能电池的转换效率。溶剂发挥了类似于“发酵粉”的作用，提升了塑料混合物的结构。
这项研究成果对促进有机薄膜太阳能电池的发展有很好的启示作用，相关成果发表在了《Nature Communications》杂志上。
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目前全球太阳能电池材料共有三代，第一代是晶体硅太阳能电池材料，包括单晶硅和多晶硅（奏是目前市场上常见的）。转化率好但工艺复杂价格高。第二代是无机薄膜太阳能电池材料。不过薄膜材料中要用到储量较少的稀土，其中一种稀土铟非常稀缺。
所以这个第三代是有机薄膜太阳能电池材料，就很划算呢。这种薄膜材料生产工艺简单能耗小，成本低，材料是有机化合物可以降解。据测算，目前有机薄膜太阳能电池材料的发电效率在10%左右，厚度仅为硅类太阳能电池的1/1000，每瓦发电成本约是多晶硅电池的1/10（感觉进入市场竞争力棒棒哒）。
而且这种有机薄膜太阳能电池具有可对应曲面的柔性（就是能顺着物体表面成型的意思），日本三菱化学的专家认为，住宅与建筑物是这种电池未来最好运用场所。
日本建筑商巨头之一大成建设就在横滨市户塚区的技术中心建设了“ZEB（能源消耗量和产出量收支为零）实证楼”，计划使座大楼的能耗比普通大楼低75%。为这幢楼提供全部所需能源的“发电建筑物外墙单元”就采用了三菱化学的有机薄膜太阳能电池。
