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科技日报讯(记者刘霞)日本金泽大学与加拿大女王大学等机构联合研制出一种全有机太阳能电池ღ★◈,其光电转化效率达8.7%ღ★◈,较此前纪录提升逾一倍ღ★◈。这项发表于最新一期《先进功能材料》的研究ღ★◈,为环保型太阳能电池的实用化铺平了道路申博·太阳城ღ★◈!ღ★◈。
传统硅基太阳能电池虽光电转化效率可观太阳能光伏ღ★◈,ღ★◈,但其含有的有害物质给环境带来沉重负担校霸被校草强迫Hღ★◈。而钙钛矿太阳能电池也因铅化合物等问题令人忧心光伏发电ღ★◈,ღ★◈。相比之下ღ★◈,全有机太阳能电池完全由碳基材料构成ღ★◈,废弃后可安全处理申博体育首页太阳能ღ★◈,可大幅降低环境成本ღ★◈。
然而ღ★◈,这类电池此前始终难破效率困局ღ★◈,其光电转化效率仅为4%申博体育首页ღ★◈,远低于硅基(27%)和钙钛矿(26%)太阳能电池ღ★◈。造成这一现状的主要有两大技术瓶颈ღ★◈:一是高导电有机电极制备需强酸校霸被校草强迫Hღ★◈、强碱或高温退火申博体育首页申博体育首页ღ★◈,易损伤有机基板薄膜和有机半导体层ღ★◈;二是多层堆叠时溶液工艺会破坏下层结构ღ★◈。
为攻克这些难题校霸被校草强迫Hღ★◈,团队创新性地采用“温和工艺”破局ღ★◈。首先ღ★◈,他们开发出基于导电聚合物PEDOT:PSS的透明电极ღ★◈,这种电极能在80℃的温度下制备校霸被校草强迫Hღ★◈,且无需酸或碱ღ★◈。其次ღ★◈,他们首创碳纳米管电极层压技术大阳城集团(中国)科技有限公司ღ★◈。ღ★◈,在太阳能电池阻挡膜上分别形成电极校霸被校草强迫Hღ★◈,然后将其附着到器件上ღ★◈,避免在电极制造过程中损坏下层有机膜ღ★◈。这套组合拳使全有机太阳能电池的光电转化效率飙升至8.7%申博体育首页ღ★◈,向高性能全有机太阳能电池的实用化之路迈出了关键一步校霸被校草强迫H申博体育首页ღ★◈。
未来ღ★◈,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大显身手ღ★◈,其独有的轻质和柔性特征也使其能在传统太阳能电池板“鞭长莫及”的地方发力ღ★◈。团队计划继续提高有机电极的导电性ღ★◈,以进一步提高此类电池的性能ღ★◈。