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    東麗高分子有機太陽能電池轉換效率達10.6%

    2013-09-28 14:47:36 太陽能發電網
    日本東麗公司于9月20日宣布,其生產的“聚合物有機薄膜太陽能電池”轉換效率達到了全世界最高水平的10.6%。當天,該公司在“第74屆應用物理學會秋季學術演講會”(9月16日~20日)上公開了該電池的詳細情況。 據東麗介紹,該太陽能電池在電子

     

      日本東麗公司于9月20日宣布,其生產的“聚合物有機薄膜太陽能電池”轉換效率達到了全世界最高水平的10.6%。當天,該公司在“第74屆應用物理學會秋季學術演講會”(9月16日~20日)上公開了該電池的詳細情況。

      據東麗介紹,該太陽能電池在電子供體(相當于無機半導體的p型半導體)方面使用了自主開發的噻吩類高分子材料“Polymer-1”。另外,還使用C70衍生物“PCBM70”作為電子受體(相當于n型半導體)。Polymer-1的HOMO(最高占用分子軌道)能級為-5.1eV,帶隙為1.58eV。載流子遷移率約為1.0×10-2cm2/Vs,高于原來使用的電池供體材料。不過,“由于專利的關系”,東麗并未公布Polymer-1的詳細化學結構。

      東麗使用Polymer-1試制了元件面積為4平方毫米、活性層膜為130納米的有機薄膜太陽能電池,顯示轉換效率達到了9.4%。

      東麗為了獲得更高的光吸收率,還以相同的材料和相同的元件面積試制了活性層膜厚度為300納米的有機薄膜太陽能電池。結果發現,較短波長的光吸收率提高,轉換效率上升到了10.6%。此時的短路電流密度為21.7mA/cm2,開路電壓為0.762V,填充因子(Fill Factor,FF)為0.641。

      擁有300納米厚度活性層膜的有機太陽能電池以前幾乎沒有過。這是因為,加厚有機材料的活性層膜后,一般很難從電極分別高效提取受光激發產生的電子和空穴。東麗稱,此次是“由于Polymer-1為高分子,而且作為高分子其載流子遷移率也很高,因此容易形成載流子移動至電極的路徑,可以增加膜的厚度”。另外東麗還表示,憑借這一點,除了可實現高效率之外,還有望實現不易發生由元件電極間的短路造成的泄漏,從而提高耐久性。



    作者:野澤哲生 來源:日經能源環境網 責任編輯:admin

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