長期以來，有機光伏電池的效率正在逐步接近商業(yè)標準，尤其是在利用其柔性和半透明性的獨特潛力的相關應用中。然而，有機太陽能電池的穩(wěn)定性的提高仍然面臨著巨大的挑戰(zhàn)，即便是迄今為止報道的最穩(wěn)定的有機太陽能器件也只維持了幾年的穩(wěn)定性。

研究人員發(fā)現(xiàn)，采用弱鍵合作用有機材料構筑的太陽能電池器件其固有的缺點就是工作壽命短。盡管在過去的這些年里有機發(fā)光器件得到了快速發(fā)展和廣泛接受，且其循環(huán)壽命高達幾百萬小時，但是質疑其穩(wěn)定性的觀點仍然存在。

有鑒于此，美國密歇根大學的Forrest團隊報道了一類超穩(wěn)定的熱蒸發(fā)單結DBP:C70有機光伏電池，TPBi:C70作為正極緩沖層，其穩(wěn)定性超乎你的想象。

圖1.器件結構、分子結構和老化測試數(shù)據(jù)

為了加速其老化過程，研究人員將包裝好的電池單體暴露在高達37個模擬太陽白光照射下。在暴露超過68天之后，這些電池的效率保持在初始效率的87%以上。電池的降解速率隨光照強度強度呈超線性增加，研究人員據(jù)此外推得到其固有壽命t80超過4.9×107小時。其中，t80是功率轉換效率降低至其初始值80%所需的時間，這相當于27000年的戶外工作時間。

圖2.活化層材料的穩(wěn)定性評估

此外，研究人員將第二組有機光伏電池置于20個模擬太陽光的紫外線照射（中心波長為365納米）下長達848小時，該劑量需要1.7×104小時（9.3年）才能在室外累積。該試驗期間未觀察到明顯的效率損失。

圖2.老化加速因子和壽命評估

總之，這項工作發(fā)現(xiàn)在惰性氣氛中封裝的有機太陽能電池是非常穩(wěn)定的，這使得它們作為一種實用的能源發(fā)電技術的應用前景大有可為。當然，所謂的27000年和9.3年都是模擬太陽光得出的估算數(shù)據(jù)，實際場景下并非如此，但是足以證明其威力無窮！