隨著世界對(duì)可替換能源的不斷需求,成本較低,不污染環(huán)境的高分子太陽能電池吸引了很大的關(guān)注,但是相對(duì)于它的競爭對(duì)手,成本較高的硅太陽能電池來說,高分子太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率還不能與之相媲美。
現(xiàn)在,研究材料科學(xué)的RIKEN中心和京都大學(xué)高分子化學(xué)系研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)它把光子能量轉(zhuǎn)化為電能時(shí),新發(fā)展的高分子太陽能電池可以和硅太陽能電池一樣降低能量流失。
太陽能電池的工作原理是當(dāng)太陽激發(fā)的光子可以敲擊電子到相應(yīng)地位置上來制造電流。當(dāng)太陽能轉(zhuǎn)化為電能時(shí),光子能量的流失在高分子太陽能電池中是相對(duì)較大的。
“對(duì)于高分子太陽能電池來說,較大的光子能量流失會(huì)在較低的電壓,這是限制太陽能電池轉(zhuǎn)化率的關(guān)鍵因素之一!盚ideo Ohkita 在2015年12月2日在Nature Communication上發(fā)表的文章解釋到,“高分子太陽能電池有潛力能在這個(gè)問題上做出突破!這個(gè)研究組開始合成新的高分子材料,一些關(guān)鍵位置的硫原子被氧原子取代。他們發(fā)現(xiàn)這個(gè)新的材料能夠突破提取和使用太陽能的一些關(guān)鍵障礙。
“因?yàn)檫@個(gè)新的高分子能夠大幅度降低光子能量的流失,它能夠讓我們得到較高的開路電壓,從而得到接近于9%的光電轉(zhuǎn)化效率!盜taru Osaka 解釋到。
達(dá)到15%的光電轉(zhuǎn)化效率是高分子太陽能電池商業(yè)化的重要前提之一。
“由于開路電壓和短路電流的提高,單結(jié)點(diǎn)太陽能電池達(dá)到15%的光電轉(zhuǎn)換效率是一個(gè)實(shí)際的目標(biāo)。這會(huì)成為太陽能電池的一個(gè)重要分支!盜taru Osaka 說到。
除了繼續(xù)提高光電轉(zhuǎn)化效率以外,如何提高有機(jī)和高分子太陽能電池的穩(wěn)定性也成為了研究熱點(diǎn)之一。
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