塑料太阳能电池转化效率再创新高

    据美国麻省理工学院2月22日报道，美国加州大学洛杉矶分校的科学家们研制出了廉价的、光电转化效率为10.6%的塑料太阳能电池，打破了该团队去年7月份创造的8.6%的光电转化效率。
    塑料太阳能电池具有很多优点：柔软、轻量且价格便宜，但其性能还无法与传统的由硅等无机材料制造的太阳能电池相匹敌。加州大学洛杉矶分校的材料学教授杨阳（音译）领导的科研团队希望制造出一种能同薄膜太阳能电池相媲美的塑料太阳能电池。最终，他们使用日本住友化学工业公司研发的一种新的光伏塑料制造出了转化效率为10.6%的塑料太阳能电池。最新研究表明，以后科学家们可以用这些“挑剔”的聚合物材料制造出更高效的电池。
    新的塑料太阳能电池包含两层，其能分别处理不同波段的光：一层塑料能处理可见光；一层塑料处理红外线。杨阳说：“太阳能的光谱非常宽，从近红外线到远红外线再到紫外线，单个太阳能电池组件根本应付不了。”
    目前性能最好的无机太阳能电池也是多层设备，但要想制造出多层有机太阳能电池，一直面临着很多挑战。因共同发现了导电的聚合物而摘得2000年诺贝尔奖桂冠的艾伦·杰伊·黑格表示，聚合物可由溶液印刷而来，就像墨水在纸上留下印记一样，这既是该技术一个主要的优势，也是一个缺陷。他说：“制造多层有机太阳能电池不需要高温，制造过程很简单，但找到合适的溶剂印刷在电池的每一层上而不会渗入下面一层中则需要技巧。层越多，问题就变得越复杂。另外，让每层的电性相互匹配也是一个挑战。”
    杨阳希望制造出一个光电转化效率为15%的塑料太阳能电池。他表示，当太阳能电池走出实验室进行商业化生产时，其效率会降低大约三分之一，因此，实验室测试中转化效率为15%的聚合物太阳能电池在实际应用中的转化效率可能仅为10%。杨阳相信，光电转化效率为10%的塑料太阳能电池应该可以与薄膜太阳能电池决一雌雄。