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據(jù)外媒報道,米蘭理工大學(xué)( Politecnico di Milano)、埃爾朗根-紐倫堡大學(xué)(University of Erlangen-Nuremberg)和倫敦帝國理工學(xué)院(Imperial College London)的研究人員共同進(jìn)行研究,重點是通過柔性有機技術(shù)制造光伏電池。目前最流行的基于有機硅技術(shù)的光伏電池呈剛性,需要使用復(fù)雜而昂貴的基礎(chǔ)設(shè)施來制造,而且處理成本很高。
未來取代硅的一種選擇方案是“塑料”太陽能電池。在這種電池中,通過由兩種有機半導(dǎo)體(一種是電子供體,另一種是電子受體)構(gòu)成的混合物,來吸收光能并將其轉(zhuǎn)化為電能。采用有機分子具有若干優(yōu)勢,如工藝簡單,生產(chǎn)和處理成本更低,具有機械靈活性,同時可以充分利用有機材料的化學(xué)多樣性。然而,有機材料比結(jié)晶無機材料(如硅酮)具有更復(fù)雜的物理特性,尤其是在供體-受體界面發(fā)生的電荷轉(zhuǎn)移過程中,會引起效率損失。
經(jīng)過四年的工作,研究人員成功地用新材料制造出太陽能電池,使因界面狀態(tài)引起的損失降至最低。通過超短激光脈沖來研究這些材料,確定了產(chǎn)生這種卓越性能背后的物理原因,并提出適用于其他材料組合的通用優(yōu)化模型。基于有機技術(shù)的光伏電池,未來將成為一種成本更低的能源,而且對環(huán)境的影響更小。得益于機械上的靈活性,這種電池可以整合至各種日常用品中,比如窗戶、汽車,甚至衣服和外套。
開發(fā)清潔的可再生能源,是人類未來面臨的關(guān)鍵挑戰(zhàn)之一。地球的主要能源是陽光,太陽每天提供的能量是人類所需的100倍以上,因此光伏技術(shù)將成為未來最有前途的技術(shù)之一。
原標(biāo)題:研究人員開發(fā)柔性有機光伏電池 成本低/更具靈活性