制造有机太阳能电池的新方法

使用低成本材料和简单的制造方法的能力是印刷有机太阳能电池的两大优势。 BO>[\!=y  
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林雪平大学教授OlleInganäs是一个研究小组的负责人，该小组现在开发了一种更简单的太阳能电池组件制造方法。所述研究结果已发表在npj Flexible Electronics科学杂志（“Asymmetric photocurrent extraction in semitransparent laminated flexible organic solar cells”）上。 acI%fYw5p`  
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有机太阳能电池的能量转换效率正在接近常规硅太阳能电池的能量转换效率，但他们并不一定要在同一个市场上竞争。 C}71SlN'M  
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“有机太阳能电池可用于许多环境中，尤其是那些需要用到有机太阳能电池特殊性能的环境中：它们可以是半透明的，柔软的，柔韧的，可以体现出不同的颜色，而且制造成本低廉。林雪平大学生物分子和有机电子教授Inganäs说到。 ]x@36Ok)A  
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与他的研究小组一起，他现在已经开发了一种改进的方法来制造这些薄而柔性的太阳能电池。 k^%F4d3z@C  
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在如图所示的半透明太阳能电池组件中，使用具有两种聚合物PEDOT：PSS（通常用于有机电子器件）的变体的电极，其中一个用作阳极而另一个用作阴极。在太阳能电池组件上出现条纹的是阴极型或阳极型材料的线条。吸收光并产生电子的活性层位于这些电极之间。多个单个太阳能电池在组件中串联连接。 |iVw7M:  
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当电极和活性层彼此上下印刷为薄膜时，一层中的缺陷将用作下一层待印刷层的凸起点。这些缺陷相互加强，造成顶部和底部之间的短路。到现在为止，这个问题已经通过在电池间流通一个电流来解决。 H6Kt^s<6xu  
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“每个单元中的缺陷必须被消除。OlleInganäs解释说，这不仅耗时，而且很难在所有电池中消除，这意味着缺损单元的废品率非常高。 Zb2.o5#}  
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研究人员们现在已经成功地测试了一种方法，他们用活性聚合物材料代替胶水。两个塑料薄膜，一个与阳极，另一个与阴极，全套组件分层压制在一起后，被活性物质覆盖。由于只需要打印两层，所以缺陷的数量较少，在层压过程中两个缺陷完全相反的可能性可以忽略不计。 O*1la/~m  
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“这只是没有发生。但我们发现，当我们将两层层压在一起以提供一个灵活而坚固的组件时，太阳能电池从一侧照射时会产生更多的电流。当然，无论太阳是升起还是落下，我们都希望太阳能电池产生相同的电流，”他指出。 WE&"W$0  
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研究人员们已经表明，这是水分造成的麻烦。电子到达电极之前在捕获电子的材料中形成了小的电子陷阱。通过制造阳极和阴极膜，然后在保护气体中将它们与活性聚合物一起快速层压，可以解决这个问题。薄膜暴露在潮湿的时间越短越好。 ]U.YbWe^  
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OlleInganäs表示：“我们已经证明，这种层压方法适用于多种不同的聚合物组合，并且能量效率与传统制造方法一样高。
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由林雪平大学的OlleInganäs及其小组开发的太阳能电池组件正在由衍生公司Epishine开发和制造，该公司已选择将目光瞄准室内电池市场。然后，太阳能电池吸收室内照明并产生足够的电流来供电，例如，在主人不在家时跟踪宠物狗的传感器，或测量室内湿度或温度的传感器。室内照明具有与阳光不同的光谱和强度，所以使用条件更简单，效率更高。 Gx-tPW}  
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原文链接：https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news/newsid=49320.php（实验帮译）