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破解有機薄膜電池高效之謎

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2020年04月21日  

據(jù)說有一種溶劑,它就像面包制作過程中的發(fā)酵粉―樣,能充分發(fā)揮原產(chǎn)品的功效,如果在有機薄膜太陽能電池制造過程中適當(dāng)添加,電池的效率會增加至2倍甚至3倍(這是和油霸一樣的東西咩)。


在過去十年里,沒有人知道提升效率的原理。但是現(xiàn)在來自TU/e的研究人員發(fā)現(xiàn)了高效的秘密:如果不加入這種溶劑,塑料混合物(薄膜材料)硬化過程中就會形成大塊液滴,對電子傳遞有不利影響,最終影響太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率。溶劑發(fā)揮了類似于發(fā)酵粉的作用,提升了塑料混合物的結(jié)構(gòu)。


這項研究成果對促進有機薄膜太陽能電池的發(fā)展有很好的啟示作用,相關(guān)成果發(fā)表在了《NatureCommunications》雜志上。


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目前全球太陽能電池材料共有三代,第一代是晶體硅太陽能電池材料,包括單晶硅和多晶硅(奏是目前市場上常見的)。轉(zhuǎn)化率好但工藝復(fù)雜價格高。第二代是無機薄膜太陽能電池材料。不過薄膜材料中要用到儲量較少的稀土,其中一種稀土銦非常稀缺。


所以這個第三代是有機薄膜太陽能電池材料,就很劃算呢。這種薄膜材料生產(chǎn)工藝簡單能耗小,成本低,材料是有機化合物可以降解。據(jù)測算,目前有機薄膜太陽能電池材料的發(fā)電效率在10%左右,厚度僅為硅類太陽能電池的1/1000,每瓦發(fā)電成本約是多晶硅電池的1/10(感覺進入市場競爭力棒棒噠)。


而且這種有機薄膜太陽能電池具有可對應(yīng)曲面的柔性(就是能順著物體表面成型的意思),日本三菱化學(xué)的專家認為,住宅與建筑物是這種電池未來最好運用場所。


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