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        有機光伏電池突圍有望?這一新材料使其性能大增……
        時間:2023-04-27 來源:中國電器工業協會 訪問量:293
         

        財聯社4月26日訊(編輯 黃君芝)相較于傳統的硅基光伏電池,有機太陽能電池相對更薄、更易于制造,但與此同時它的效率較低,因此發展受限。

        不過近期,荷蘭格羅寧根大學(University of Groningen)的應用物理學家制造出了一種效率超過17%的有機太陽能電池,這是目前此類電池效率的最高水平。

        據悉,它的優點是使用了一種不尋常的設備結構,該結構是使用可擴展技術生成的。該設計涉及通過原子層沉積生長的氧化錫導電層??茖W家們還有一些想法可以進一步提高電池的效率和穩定性。最新研究成果已于近期發表在了《先進材料》雜志。


        穩定性

        格羅寧根大學澤尼克高級材料研究所光物理和光電子組的博士生David Garcia Romero說:“在大多數有機太陽能電池中,電子傳輸層是由氧化鋅制成的,氧化鋅是一種高度透明和導電的材料,位于活性層下方”。

        而在上述最新研究中,該團隊研究了使用氧化錫作為傳輸層的想法,他解釋說,氧化鋅比氧化錫更具光活性,因此氧化錫應該會帶來更高的器件穩定性。

        雖然在之前的研究中,氧化錫已經顯示出了令人鼓舞的結果,但此前一直沒有找到將其培養成有機太陽能電池合適傳輸層的最佳方法。

        Romero指出,“我們使用了原子層沉積技術,這種技術在有機光伏領域已經很長時間沒有使用了。然而,它也有一些重要的優勢。這種方法可以生產出高質量的層,并且可以擴展到工業過程中,例如卷對卷加工?!?/span>


        可擴展

        研究人員表示,采用原子層沉積法制備的氧化錫有機太陽能電池表現出了良好的性能——效率達17.26%,刷新了歷史記錄。與此同時,其填充因子也高達79%,這是衡量太陽能電池質量的一個重要參數,這一數值與此類結構的記錄值一致。

        此外,研究人員還稱,可以通過改變材料沉積的溫度來調整氧化錫層的光學和結構特性。例如,在140攝氏度沉積的傳輸層的電池中達到了最大的功率轉換。同樣的結果在兩種不同的有源層上得到了證明,這意味著氧化錫以一種通用的方式提高了效率。

        Romero表示,“我們的目標是進一步提高有機太陽能電池的效率,并采用可擴展的方法。我們還沒有優化其他層。因此,我們需要進一步推動我們的結構?!?/span>

         

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