华威大学研究人员开发有机太阳能电池 可用于汽车曲面车身

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(图源:华威官网)

盖世汽车讯 据外媒报道,研究人员发现,在太阳能电池中,可利用有机分子混合物,吸收阳光并将其转加上电能。此外,这俩电池还能应用于汽车车身等曲面。这俩发现挑战传统观念,能够早日实现太阳能电池的商业化应用。

在基本的有机太阳能电池中,有机半导体薄膜夹在有一有一个电极之间。该薄膜将有机半导体层中产生的电荷提取到内部电路中。长期以来,当我们老是认为,电极表表表皮层层时需达到200%导电,都都可以最大限度地提取电荷。

英国华威大学(University of Warwick)的科学家们发现,在有机太阳能电池中,假如有一天电极表表表皮层层有1%的面积导电,就能充派发挥功效。因此,在电极与捕光有机半导体层之间的界面处,都都可以 使用一系列复合材料,来改善器件性能和降低成本。化学系首席研究员Ross Hatton表示:“当我们普遍认为,你要优化有机太阳能电池性能,需使电极和有机半导体之间的界面,达到面积最大化。当我们儿对此提出质疑。”为了找到答案,研究人员研制出两种电极模型,对表表表皮层层进行系统化改造。从中都都可以 看出,即使电极表表表皮层层99%都绝缘,假如有一天导电区域距离不远,其表现与表表表皮层层200%导电时一样。

在高性能有机太阳能电池中,电极和集光有机半导体层之间的界面处,设有额外的透明层。对于优化设备中的光分布和提高稳定性,哪些透明层必不可少。当然,前提是时需将电荷传导到电极上。这是一项艰巨的任务,然都都可以 够一并满足所有要求的材料从太久。博士后研究员Dinesha Dabera解释说:“从新发现中都都可以 看出,绝缘体和导电纳米颗粒复合材料,在这方面具有很大的应用潜力,比如碳纳米管、石墨烯碎片或金属纳米颗粒。哪些材料能够提高设备性能,降低成本。目前,有机太阳能电池非常接近但越来越详细实现商业化,因此,如有任何技术,能进一步降低成本,一并提高性能,都在能够实现这俩目标。”

有机太阳能电池不含毒元素,可在低温下采用辊对辊式沉积(roll-to-roll deposition)加工。因此,这俩电池更具有环保性,不仅碳足迹极低,然都都可以 源回收时间短。Hatton说:“当我们儿所要做的是,演示太阳能电池的设计最好的依据 ,提供更广泛的材料选着,推动实现商业化。”

Hatton表示:“目前,当我们对太阳能电池的需求很慢增长。这俩电池可安装于轻质、可调色柔性基板。传统硅太阳能电池,很适合在太阳能农场和建筑物屋顶上,用于大规模发电。因此,它们很难满足电动汽车的需求,也难以集成到建筑物的窗户上,而哪些已不再是小众应用。有机太阳能电池都都可以 安放入哪些曲面上,因此非常轻巧,又不占空间。这俩发现或将推动新型柔性太阳能电池的发展,给设计者提供更多的材料选着,以实现商业化应用。”