有機(jī)薄膜太陽能電池因無需真空工序而有望降低成本，這一點(diǎn)備受業(yè)界期待。雖然目前仍存在如何提高轉(zhuǎn)換效率和耐久性的課題，但轉(zhuǎn)換效率已接近10％。為了達(dá)到實用水平，風(fēng)險企業(yè)等的開發(fā)也日趨活躍。在有機(jī)薄膜太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率方面，三菱化學(xué)創(chuàng)下了9.26％的全球最高數(shù)值。在本文中，該公司的業(yè)務(wù)負(fù)責(zé)人將介紹有機(jī)薄膜太陽能電池的工作機(jī)制及技術(shù)開發(fā)動向。

有機(jī)薄膜太陽能電池具有重量輕、產(chǎn)品柔軟、設(shè)計自由度高的特點(diǎn)。有望為太陽能電池開辟出新的應(yīng)用領(lǐng)域，今后的發(fā)展備受期待。風(fēng)險企業(yè)及太陽能電池廠商的開發(fā)活動也日趨活躍。

實用化方面的課題是如何來提高轉(zhuǎn)換效率和耐久性。其中，在轉(zhuǎn)換效率方面，三菱化學(xué)已于2011年3月達(dá)到9.26％，向?qū)崿F(xiàn)兩位數(shù)轉(zhuǎn)換效率邁進(jìn)了一步。

下面將介紹有機(jī)薄膜太陽能電池的工作機(jī)制、開發(fā)動向及企業(yè)動向，同時還對實現(xiàn)9.26％轉(zhuǎn)換效率的涂布轉(zhuǎn)換技術(shù)做部分介紹。

激子的生成和分解

有機(jī)薄膜太陽能電池采用在透明電極與Al電極之間夾入p型半導(dǎo)體、p-n混合層（i層）及n型半導(dǎo)體的構(gòu)造（圖1）。電極與半導(dǎo)體材料之間設(shè)置有可選擇性透過電子及空穴的緩沖層。

圖1：在p型半導(dǎo)體與n型半導(dǎo)體之間加入p-n混合層（點(diǎn)擊放大）

有機(jī)薄膜太陽能電池主要由p型半導(dǎo)體、p-n混合層及n型半導(dǎo)體構(gòu)成（a）。在柔性基板上形成的話，可提高形狀的自由度（b）。

有機(jī)薄膜太陽能電池的工作原理大致如下（圖2）。①由施主（p型）或受主（n型）的有機(jī)分子吸收光生成激子。②激子擴(kuò)散，向施主與受主的界面移動。③激子在界面分解，由此引起電子與空穴的電荷分離，電子和空穴由電極向外部電路輸出。

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