据【jù】美【měi】国每日【rì】科学网站近日报道，美【měi】国密歇根大学科【kē】学【xué】家展示了光电转化效【xiào】率【lǜ】高达15%的有机太阳能电池，新成果将进一步促进更柔性、更廉价太阳能电池的商用。
研究人员估计，如果【guǒ】有机太阳能电池的光电转化效率能够达到15%，且【qiě】使用【yòng】寿命达到【dào】20年，那么，其发电成本【běn】仅为每【měi】千瓦【wǎ】时【shí】7美分。而美国【guó】能源信息署的数据显示，2017年，美国的【de】平均发电成【chéng】本为每千【qiān】瓦时10.5美分【fèn】。
有机【jī】太阳能电【diàn】池与传统的无机电池【chí】相比具有多项优势。硅基无机【jī】太阳能电【diàn】池【chí】板制造成本高【gāo】昂【áng】，但基于碳【tàn】的【de】有【yǒu】机太阳能【néng】电池可以廉价地制造成卷，这些卷足【zú】够薄【báo】，可在【zài】建筑【zhù】物或服装内弯曲和扭曲，并可以制【zhì】成任何颜色【sè】，甚至透明，从而与周【zhōu】围环境相匹配。
但有机太阳能电【diàn】池的光电转【zhuǎn】化【huà】效率比较低，在与普通能源的【de】竞【jìng】争中只能甘拜下风。研【yán】究第一【yī】作【zuò】者车小洲(音译)说【shuō】：“过去几年，其光电转【zhuǎn】化效率一直徘徊在11%到【dào】12%左右。”
为了【le】有【yǒu】所【suǒ】突破，研究人员【yuán】集结了设计和工艺方面的多项进步。首【shǒu】先【xiān】，他们设计了一【yī】个系统，该系统结合了【le】专用【yòng】层来【lái】吸收可见光和红外光。实质上【shàng】，他【tā】们堆叠了【le】两个有机太阳能电池——一个【gè】能【néng】吸收波长从350纳米开始的可【kě】见【jiàn】光谱中的光;另一个能吸收波长【zhǎng】高达950纳米的近红外光。车小洲【zhōu】说【shuō】：“电池本身的光电转化【huà】效【xiào】率为10%到11%，当【dāng】将它们堆叠在一起时，光吸【xī】收增加，此外，我【wǒ】们还使用了抗反射涂层，将效率提【tí】高到了15%。”该团【tuán】队还证明，他们的【de】新设计、材【cái】料和【hé】工【gōng】艺制造的成品率高达95%以上，这对于将制【zhì】造过程扩展到工业级【jí】非【fēi】常重要。
研究【jiū】人员相信，转化效率还【hái】可以进一【yī】步提高。车小洲解释说：“可【kě】以通过改善光【guāng】吸收来增【zēng】加电流，并最大限度地减少能量损失，从而提高电压。计算结果表明【míng】，此【cǐ】类设备的光【guāng】电【diàn】转化效率在不久的将【jiāng】来【lái】可达18%，有【yǒu】助太阳能成【chéng】为真正无【wú】处【chù】不在的清洁能源【yuán】。”
研究发表于最新一期《自然˙能源》杂志上。
来源：科技日报
