美研制基于大块共聚物的太阳能电池,开启研究新领域
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太阳能开发应用已经成为人们十分重视的能源开发,目前科学家们都在致力于开发各种高效率的太阳能电池。提高太阳能转化效率,成为了当前研制太阳能电池的最重要突破点。
近日,美国研究人员研制出一款基于大块共聚物的太阳能电池,有望开启太阳能设备研究的新领域。
什么是大块共聚物呢?这是一种能够自我组装的有机材料,可以自主形成不同的层。目前常见的太阳能电池是硅基太阳能电池,其光电转化效率达到了20%。但是科学家们希望能够大幅降低成本,因此以聚合物为基础的太阳能电池研制进入人们的视野,成为新的研究方向。
但是以聚合物为基础的太阳能电池研制,似乎一直收效甚微。尽管聚合物/聚富勒烯混合制成的太阳能电池光电转化率达到10%,但是这种材料自身却存在诸多限制。而大块共聚物在有机太阳能电池领域的应用,从理论上来说潜力无限,目前却很少有相关光伏设备研究成果。
此次美国研究人员研制的基于大块共聚物的太阳能电池,尽管光电转化效率仅为3%,但是相比于其他聚合物材料电池的转化率来说,已经高很多了。这种大块共聚物——P3HT-b-PFTBT可以分成16纳米宽的带,且容易形成垂直于玻璃的带。研究人员希望今后还能够利用其他大块共聚物进行实验,研究如何增加太阳能捕获光子能力。但当前研究人员需要解决的还是提高新式太阳能电池的性能,如稳定性以及如何避免紫外线对其的伤害等。