這是薄膜太陽電池的一種先進創(chuàng)新形式肘抒。在有機太陽電池中配赊，塑料板被用來代替后座，光伏材料與其他可彎曲基材被一起印在上面任感。這就是它們比硅太陽電池要輕得多的原因积苞。
有機太陽電池的可用性、靈活性和重量輕受到廣泛關(guān)注乳吉。然而这疟，這種電池的一個主要缺點是效率較低菱计，過去這些年幾乎沒有超過10%。
伴隨著規(guī)脑叶疲化生產(chǎn)盔曼，再加上這些有機太陽電池的多功能性提供了新的開發(fā)途徑，這種情況在發(fā)生改變唱逢。如非富勒烯受體(NFA)的快速發(fā)展吴侦，小面積單結(jié)OSC的功率轉(zhuǎn)換效率(PCE)已超過18%(器件面積約0.1cm2 。
如此坞古，這樣一種可以大規(guī)模生產(chǎn)的备韧、薄而靈活的硅基太陽電池替代品有望使可再生能源在更多領(lǐng)域得以應(yīng)用，如為室內(nèi)智能設(shè)備供電等痪枫。除了在室內(nèi)的效率外织堂，有機太陽能電池更易與室內(nèi)家具融合。它們也不含鉛和其他對環(huán)境有害的化合物奶陈。
傳統(tǒng)的太陽電池是由硅制成的易阳，不能在室內(nèi)使用。但是吃粒，這些有機電池的發(fā)電效率在室內(nèi)使用時不會下降潦俺。
有機太陽電池，從邊緣到前沿
2010年徐勃，美國佐治亞州理工學(xué)院的研究機構(gòu)在提高光電設(shè)備性能方面展開了不同一般的研究事示。研究表明，使用壓電材料可以提升光電設(shè)備的性能益侨，即像太陽電池一樣工作暇寸。
在這種背景下，日本立命館大學(xué)的一個研究小組發(fā)明了一種薄膜柔性壓電-光伏裝置积碍。這些太陽能光伏電池可以將給予室內(nèi)光線的LED和緊湊型熒光燈的光線轉(zhuǎn)換為電能庸磅。
這一裝置薄如紙，長度僅為10毫米蚌斑，通過ZnMgO薄層分層形成笆低。ZnMgo和硒(Se)是用于這些薄膜的主要原材料，這也是這些PET塑料薄膜具有靈活性的原因决毕。這種薄膜的主要優(yōu)點是，它可以很容易的吸收室內(nèi)環(huán)境光線痊撤。由于薄而靈活留满，這些設(shè)備所需的空間較小，可以以各種形式使用榔夹。
組件大規(guī)模生產(chǎn)指日可待
一家德國初創(chuàng)公司Heliatek計劃最快在今年開始大規(guī)模生產(chǎn)有機太陽光伏電池喻谭。日本公司理光計劃從2023財年開始小規(guī)模生產(chǎn)這類電池峻胞。
業(yè)內(nèi)人士稱，每平方米的有機電池重量不足2kg关带，明年將降至不足1kg侥涵。
有機太陽光伏電池先驅(qū)、瑞典的Epishine公司預(yù)計將在今年12月向市場推出公司的組件宋雏。它們的轉(zhuǎn)換效率為13%芜飘，壽命約為10年。這家初創(chuàng)公司表示磨总，這些組件可用于溫度和濕度控制嗦明、讀卡器和火災(zāi)警報器。
日本電子企業(yè)預(yù)計會在下一個財年產(chǎn)生100平方米的有機太陽電池蚪燕，這足以為約50000個微小的智能器具供電娶牌。
法國企業(yè)Dracula Technologies正在研究不依賴昂貴的稀土金屬的薄膜狀有機太陽電池。至2024年馆纳，公司預(yù)計將開始大規(guī)模生產(chǎn)诗良。Dracula Technologies在2020年從個人投資者那里籌集了240萬歐元啟動資金。電池的外部轉(zhuǎn)換效率可以達到13%鲁驶，壽命可以達到10年鉴裹。
在中國，今年5月倘封，《先進功能材料》(Advanced Functional Materials)以“Fluid Mechanics Inspired Sequential Blade-Coating for High-Performance Large-Area Organic Solar Modules”為題癣辉，在線報道了蘇州大學(xué)李永舫院士團隊的李耀文教授在活性層流體力學(xué)調(diào)控助力高效大面積有機太陽能組件方面取得的重要進展(Adv. Funct. Mater., 2022, DOI: 10.1002/adfm.202202011)。
(a)基于RS-LBL策略的大面積OSC組件示意圖;(b)相應(yīng)OSC組件的J-V曲線;(c)在10×10 cm2的基板上帚萧，刮涂制備的有效面積為36 cm2的組件照片;(d)已報道有效面積超過30 cm
據(jù)介紹传起，本體異質(zhì)結(jié)(BHJ)有機太陽電池因可溶液加工、質(zhì)輕和本征柔性等優(yōu)點引起了科研人員的廣泛關(guān)注及研究后赔膳，取得了快速發(fā)展掺挺，目前光電轉(zhuǎn)換效率已突破19%。
繼BIPV之后诸谨，這一太陽能行業(yè)的突破有可能成為這個時代的一場革命狰丝，消費者現(xiàn)在有了更多的太陽能替代品，而不僅僅是標準太陽能組件颖脸。
從2021年到2035年化团，全球有機太陽電池市場預(yù)計將增長五倍，超過5億美元翩赐。有機太陽電池的發(fā)展?jié)摿捎^辐荷，這給企業(yè)帶來了很大希望。
