研究人员开发柔性有机光伏电池成本低/更具灵活性

盖世汽车 Elisha 2021-03-30 09:00:00

核心提示：未来的光伏电池可能“穿”在衣服上，置于汽车上，甚至可以出现在海滩雨伞上。

盖世汽车讯研究人员表示，未来的光伏电池可能“穿”在衣服上，置于汽车上，甚至可以出现在海滩雨伞上。

（图片来源：techxplore）

据外媒报道，米兰理工大学（ Politecnico di Milano）、埃尔朗根-纽伦堡大学（University of Erlangen-Nuremberg）和伦敦帝国理工学院（Imperial College London）的研究人员共同进行研究，重点是通过柔性有机技术制造光伏电池。目前最流行的基于有机硅技术的光伏电池呈刚性，需要使用复杂而昂贵的基础设施来制造，而且处理成本很高。

未来取代硅的一种选择方案是“塑料”太阳能电池。在这种电池中，通过由两种有机半导体（一种是电子供体，另一种是电子受体）构成的混合物，来吸收光能并将其转化为电能。采用有机分子具有若干优势，如工艺简单，生产和处理成本更低，具有机械灵活性，同时可以充分利用有机材料的化学多样性。然而，有机材料比结晶无机材料（如硅酮）具有更复杂的物理特性，尤其是在供体-受体界面发生的电荷转移过程中，会引起效率损失。

经过四年的工作，研究人员成功地用新材料制造出太阳能电池，使因界面状态引起的损失降至最低。通过超短激光脉冲来研究这些材料，确定了产生这种卓越性能背后的物理原因，并提出适用于其他材料组合的通用优化模型。基于有机技术的光伏电池，未来将成为一种成本更低的能源，而且对环境的影响更小。得益于机械上的灵活性，这种电池可以整合至各种日常用品中，比如窗户、汽车，甚至衣服和外套。

开发清洁的可再生能源，是人类未来面临的关键挑战之一。地球的主要能源是阳光，太阳每天提供的能量是人类所需的100倍以上，因此光伏技术将成为未来最有前途的技术之一。

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