新突破！高效環(huán)保的有機太陽能電池

在過去的幾年里，工程師們創(chuàng)造出愈發(fā)先進的技術(shù)，來為可持續(xù)生產(chǎn)和存儲能源服務(wù)。由有機分子或聚合物制成的太陽能電池是最有前途的可持續(xù)能源解決方案之一，因為它們通常很薄、很輕、很靈活。

然而迄今為止大多數(shù)有機太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率(PCES)約為5%，與無機太陽能電池18 - 25%的效率相比，這是非常低的。近年來，一些工程師利用一種用于太陽能設(shè)備的Y系列非富勒烯受體(NFAS)，開發(fā)出PCE超過18%的有機太陽能電池，但在過程中需要使用低沸點有毒溶劑，如氯仿。當(dāng)這些有毒溶劑被環(huán)保溶劑替代時，有機太陽能電池的PCE往往會大幅下降。

中國蘇州大學(xué)、捷克科學(xué)院等研究所的研究人員最近推出了一種新策略，利用環(huán)保溶劑制造高PCE的有機太陽能電池。

研究人員陳海洋說：“這些有機太陽能電池由綠色溶劑對二甲苯(PX)加工而成。PX使我們能夠沉積均勻的大面積模塊(36CM2)，過程中使用第三成分操縱二元混合物的分子相互作用的方法，我們稱其為第三成分輔助策略。最終開發(fā)的電池認(rèn)證PCE超過17%，并且具有良好的運行穩(wěn)定性。”

研究人員在一系列測試和實驗中評估了這種太陽能電池的第三成分輔助組裝策略的有效性和通用性，最終結(jié)果證明這種策略的性能都非常好。

研究人員認(rèn)為，該策略所實現(xiàn)的關(guān)鍵特性主要包括非鹵化綠色溶劑加工性能、均勻大面積的模塊、無退火生產(chǎn)、高效率和優(yōu)異的穩(wěn)定性，這些都是有機太陽能電池工業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵要求。

未來，這種第三成分輔助組裝策略可以為高PCE大面積有機太陽能電池的發(fā)展鋪平道路，并且使用環(huán)保溶劑替代有毒溶劑。最終將促進有機太陽能電池的工業(yè)發(fā)展和大規(guī)模實施。