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有机聚合物太阳能电池发展潜力大,商业化道路仍漫长

2021-04-25 ryder

太阳能光伏发电在不远的未来会占据世界能源消费的紧要席位,不但要替代部分常规能源,而且将成为世界能源供应的主体。


因此太阳能电池在这发挥关键作用。有机太阳能电池就是由有机材料构成核心部分的太阳能电池。


主要是以具有光敏性质的有机物作为半导体的材料,以光伏效应而萌生电压形成电流,实现太阳能发电的效果。


商业化道路依然漫长


有机太阳能电池给光伏产业带来了巨大的希望,但其商业化道路依然漫长。有机聚合物太阳能电池(PSC)由于原材料价格高、使用寿命短以及转换效率低,其商业化步伐一直停滞不前。但它们具有重量轻、透亮度、灵活性及可卷-到-卷加工的特性,显示出了潜在的利基市场机会。


《可再生与可继续能源》杂志最近发表了名为“聚合物太阳能电池:P3HT:PCBM”的研究报告,展示了这一范畴的最近进展及所面临的挑战。该文作者之一、美国俄亥俄州立大学的PaulBerger表示,由于PSC的柔性特征,使其几乎可以被放在任何物品上。无需高压输电线路,且能代替毒性电池为使用点设备提供电力,“这是一种颠覆性的商业模式。”


聚合物可以溶解在溶剂中,并通过经济可行的卷-到-卷加工被印刷到柔性背衬上,使这项技术具有了特别的吸引力。将PSC封装以戒备快速降解,可处理其短经济寿命的问题,但这一工艺用在玻璃上十分有效,在柔性表面上较为困难。


目前PSC的试验室效率为13%左右,远低于商用太阳能电池板的20%效率。但近年来化学、几何和多层太阳能电池的发展让效率更高变得可能。

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