冲绳科学技术研究所(OIST)的最新研究结果表明,低成本太阳能电池现在似乎已接近成为商业现实的一步。
OIST的研究人员一直在研究基于有机材料的太阳能电池的制造,该有机材料具有柔性且透明的电极-可能允许制造低成本的太阳能电池。这项工作已在一篇新论文中进行了详细介绍,其中详细介绍了由各种不同材料制成的电极的特性。材料包括:塑料,导电材料和氧化锌。研究人员还设计了清洁电极的新方法,以便在长期保存后恢复导电性和功能。
图片来源:能源材料与表面科学系(戚亚兵)
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由于原材料的成本和严格的制造要求,传统的基于硅的太阳能电池制造昂贵。硅基太阳能电池也是刚性且不透明的,这意味着它们的使用和放置受到限制。Qi和他的同事使用的也是透明的柔性导电材料。这些柔性透明电极已被命名为“ Flextrodes”,由于其柔性特性,其制造更具成本效益,并且可能使用称为卷对卷涂层的方法更容易制造。例如,制造Flextrodes的主要部件是PET,即构成一次性饮料瓶的廉价且易于获得的塑料。另外,它们的使用和放置可能比硅电池更贴切。例如,由于有机太阳能电池可以制成部分透明,因此它们甚至可以放在窗户上。
由于这些Flextrodes是一项相对较新的技术,因此尚未进行基础表面科学研究。Qi及其同事在最近的论文中研究了它们的功函数,表面电导率和化学状态。他们还观察到,经过长时间的存放,Flextrodes的表面上形成了一层绝缘的污染物隔离层,这大大降低了它们的效率和功能。研究人员能够证明两种常用的清洁方法,一种使用紫外线臭氧处理,另一种使用氧等离子体处理,均能有效,及时且经济高效地去除污染物并恢复Flextrodes的功能。研究表明,这些方法可以很容易地集成到太阳能电池的制造过程中,以再生即用型Flextrodes。
研究人员认为低成本有机太阳能电池是未来的潮流,这项工作应有助于推动该技术的发展,并解释说该技术的主要优势之一是,“与传统的硅基太阳能电池不同,可用于制造电池的有机材料几乎是无限的。”这潜在地允许便宜得多的制造成本。
新发现刚刚发表在《有机电子》杂志上。
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