有机太阳能电池效率创记录

在使一种更灵活、更经济的太阳能电池在商业上可行的进程中，研究人员在密歇根大学已经展示了有机太阳能电池，可以达到15%的效率。

这种效率水平是在各种各样的太阳能电池板，或光伏，目前可用。

“有机光伏有可能大大降低太阳能系统的总成本，使太阳能成为一种真正无处不在的清洁能源，”指导这项研究的彼得·弗兰肯杰出大学工程学教授和保罗·g·戈贝尔工程学教授斯蒂芬·福里斯特说。

研究人员估计，有机太阳能电池的效率为15%，使用寿命为20年，每千瓦时的成本不到7美分。根据美国能源情报署的数据，2017年美国的平均电力成本是每千瓦时10.5美分，

有机太阳能电池在其结构中加入了碳元素，与传统的“无机”电池相比，它有许多优点。以硅为基础的无机太阳能电池板的制造成本很高——它由厚厚的、坚硬的薄片组成，需要固定的安装点。

但是，碳基有机太阳能电池可以经济地生产成卷，这种卷很容易弯曲和弯曲在建筑物周围或衣服里，可以做成任何颜色，甚至是透明的，与环境融为一体。

尽管有这些好处，有机太阳能电池在与传统能源竞争时仍缺乏效率。

“在过去的几年里，有机光伏的效率一直停留在11%到12%左右，”应用物理项目博士研究生车晓舟说，他是发表在《自然能源》杂志上的一项新研究的第一作者。

为了将他们从停滞状态中解救出来，团队在设计和流程中加入了一些进步。

首先，他们开发了一个系统，集成了专门的层来吸收可见光和红外光。基本上，他们堆叠了两个有机太阳能电池——一个具有吸收350 nm波长的可见光的能力，另一个具有吸收950 nm波长的近红外光的能力。

电池本身可以达到10%到11%的效率。当我们将它们堆叠在一起时，我们增加了光的吸收，并且通过增透涂层将效率提高到15%。

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细胞的堆叠需要创新。该团队形成了相互连接的层，以防止第一个电池受损，同时仍允许电和光电荷通过。

“这被认为是一个困难的过程，因为处理顶部细胞所用的液体有可能会溶解已经沉积在下面的细胞层，”车说。

最后，该团队展示了他们的新设计、材料和工艺，具有超过95%的高制造率。欧洲杯足球竞彩这意味着研究人员成功地制造了几乎所有没有短路的设备，这对将制造规模扩大到工业规模至关重要。

尽管他们的效率创下了纪录，但研究人员相信，他们可以进一步扩大他们的进展。

我们可以通过提高光的吸收来增加电流，减少能量损失来增加电压。根据计算，这种多结器件在不久的将来有望达到18%的效率。

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该研究题为“结合真空和溶液处理亚电池，具有15%效率的高制造产率有机串联光伏”，已于2018年4月23日发表在《自然能源》杂志上。

除了Forrest和Che，研究合著者还包括电气工程与计算机科学系的博士后李永喜和电气工程博士生瞿悦。欧洲杯线上买球

这项研究得到了能源部和海军研究办公室SunShot项目的支持。