美研制基于大塊共聚物的太陽能電池,開啟研究新領(lǐng)域
太陽能開發(fā)應(yīng)用已經(jīng)成為人們十分重視的能源開發(fā),目前科學(xué)家們都在致力于開發(fā)各種高效率的太陽能電池。提高太陽能轉(zhuǎn)化效率,成為了當(dāng)前研制太陽能電池的最重要突破點(diǎn)。
近日,美國研究人員研制出一款基于大塊共聚物的太陽能電池,有望開啟太陽能設(shè)備研究的新領(lǐng)域。
什么是大塊共聚物呢?這是一種能夠自我組裝的有機(jī)材料,可以自主形成不同的層。目前常見的太陽能電池是硅基太陽能電池,其光電轉(zhuǎn)化效率達(dá)到了20%。但是科學(xué)家們希望能夠大幅降低成本,因此以聚合物為基礎(chǔ)的太陽能電池研制進(jìn)入人們的視野,成為新的研究方向。
但是以聚合物為基礎(chǔ)的太陽能電池研制,似乎一直收效甚微。盡管聚合物/聚富勒烯混合制成的太陽能電池光電轉(zhuǎn)化率達(dá)到10%,但是這種材料自身卻存在諸多限制。而大塊共聚物在有機(jī)太陽能電池領(lǐng)域的應(yīng)用,從理論上來說潛力無限,目前卻很少有相關(guān)光伏設(shè)備研究成果。
此次美國研究人員研制的基于大塊共聚物的太陽能電池,盡管光電轉(zhuǎn)化效率僅為3%,但是相比于其他聚合物材料電池的轉(zhuǎn)化率來說,已經(jīng)高很多了。這種大塊共聚物——P3HT-b-PFTBT可以分成16納米寬的帶,且容易形成垂直于玻璃的帶。研究人員希望今后還能夠利用其他大塊共聚物進(jìn)行實(shí)驗(yàn),研究如何增加太陽能捕獲光子能力。但當(dāng)前研究人員需要解決的還是提高新式太陽能電池的性能,如穩(wěn)定性以及如何避免紫外線對其的傷害等。