美國西北大學開發出將有機薄膜太陽能電池效率提高至5.6%的新
美國芝加哥近郊的西北大學(Northwestern University)研究小組宣布,在不改變有機薄膜太陽能電池半導體層結構的前提下,僅對正極進行涂布處理,便將單元轉換效率由原來的3~4%提高到了5.2~5.6%。美國國家科學院院刊(Proceedings of the National Academy of Sciences)的網絡版刊登了該論文。有機薄膜太陽能電池領域,2007年7月曾有報告說實現了6.5%的單元轉換效率。此次的方法可用來進一步提高現有的成果。
有機薄膜太陽能電池的用途是,通過與有機EL具有相同構造的有機半導體實現太陽能發電。美國西北大學此前曾開發出從正極到負極采用ITO/P3HT:PCBM F/Al結構的太陽能電池。PCBM為n型富勒烯(C612)衍生物,P3HT為p型有機半導體。
美國西北大學此次采用PLD(脈沖激光沉積法)法,在正極上涂布了厚度僅數nm~數十nm的氧化鎳(NiO)。其后,通過旋轉涂布法層疊了P3HT等半導體層。氧化鎳層有望發揮空穴輸送和電子攔截的作用,也就是半導體層在光照下產生的電子和空穴中,把空穴高效輸送至正極,同時攔截電子,減少導致能量散失的再結合。
通過研究厚度在5~77nm間的氧化鎳層,發現在5~10nm厚時效果最佳,使原來3~4%的單元轉換效率提高到了5.2~5.6%。另外,開放電壓也提高了4成。
后將在進一步改善空穴輸送層的同時,致力于開發采用卷對卷印刷方法的柔性底板太陽能電池的量產技術。
有機薄膜太陽能電池的用途是,通過與有機EL具有相同構造的有機半導體實現太陽能發電。美國西北大學此前曾開發出從正極到負極采用ITO/P3HT:PCBM F/Al結構的太陽能電池。PCBM為n型富勒烯(C612)衍生物,P3HT為p型有機半導體。
美國西北大學此次采用PLD(脈沖激光沉積法)法,在正極上涂布了厚度僅數nm~數十nm的氧化鎳(NiO)。其后,通過旋轉涂布法層疊了P3HT等半導體層。氧化鎳層有望發揮空穴輸送和電子攔截的作用,也就是半導體層在光照下產生的電子和空穴中,把空穴高效輸送至正極,同時攔截電子,減少導致能量散失的再結合。
通過研究厚度在5~77nm間的氧化鎳層,發現在5~10nm厚時效果最佳,使原來3~4%的單元轉換效率提高到了5.2~5.6%。另外,開放電壓也提高了4成。
后將在進一步改善空穴輸送層的同時,致力于開發采用卷對卷印刷方法的柔性底板太陽能電池的量產技術。
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