美科學家研制塑料太陽能電池 轉化效率再創新高

據美國麻省理工學院(MIT)《技術評論》雜志報道，美國加州大學洛杉磯分校(UCLA)的科學家們研制出了廉價的、光電轉化效率為10.6%的塑料太陽能電池，打破了該團隊去年7月份創造的8.6%的光電轉化效率。

楊陽教授和他研制的塑料太陽能電池。

塑料太陽能電池具有很多優勢：柔軟、輕量且價格便宜，但其性能還無法與傳統的由硅等無機材料制造的太陽能電池相匹敵。加州大學洛杉磯分校的材料學教授楊陽（YangYang，音譯）領導的科研團隊希望制造出一種能同薄膜太陽能電池相媲美的塑料太陽能電池。最終，他們使用日本住友化學工業公司研發的一種新的光伏塑料制造出了轉化效率為10.6%的塑料太陽能電池。最新研究聲明，以后科學家們可以用這些挑剔的聚合物材料制造出更高效的電池。

新的塑料太陽能電池組含兩層，其能分別解決不同波段的光：一層塑料能解決可見光；一層塑料解決紅外線。楊陽說：太陽能的光譜非常寬，從近紅外線到遠紅外線再到紫外線，單個太陽能電池包件根本應付不了。

目前性能最好的無機太陽能電池也是多層設備，但要想制造出多層有機太陽能電池，一直面臨著很多挑戰。因共同發現了導電的聚合物而摘得2000年諾貝爾獎桂冠的艾倫杰伊黑格表示，聚合物可由溶液印刷而來，就像墨水在紙上留下印記一樣，這既是該技術一個主要的優點，也是一個缺陷。他說：制造多層有機太陽能電池不需要高溫，制造過程很簡單，但找到適宜的溶劑印刷在電池的每一層上而不會滲入下面一層中則需要技巧。層越多，問題就變得越復雜。另外，讓每層的電性相互匹配也是一個挑戰。

楊陽希望制造出一個光電轉化效率為15%的塑料太陽能電池。他表示，當太陽能電池走出試驗室進行商業化加工時，其效率會降低約莫三分之一，因此，試驗室探測中轉化效率為15%的聚合物太陽能電池在實際使用中的轉化效率可能僅為10%。楊陽相信，光電轉化效率為10%的塑料太陽能電池應當可以與薄膜太陽能電池決一雌雄。

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