美國加州圣巴巴拉大學的研究小組聲稱,基于有機光伏技術的小分子研究已經(jīng)實現(xiàn)了電池6.7%的光電轉換效率。雖然這和晶體硅光伏電池的轉換效率相差甚遠,比如Sunpower公司的Maxeon太陽能電池的轉換效率已達22.4%,但這是不小的功績,畢竟這種才開始一年而已。
這項研究由大學教授艾倫-黑格(Alan Heeger)和吉列爾莫-巴桑(Guillermo Bazan)共同完成的。艾倫-黑格曾獲得過諾貝爾化學獎。他們研發(fā)出了一中可以存儲在室溫的溶液中的小分子。
巴桑表示,用溶液儲存的意義就在于它成本低。在溶液中,光伏材料可以通過印刷的方式實現(xiàn)多種應用。比如,可以像印刷書和報紙一樣,這是一種很標準的薄膜沉積方式。根據(jù)麻省理工的技術報告,大部分的有機光伏是用聚合物做的。這是因為聚合物能夠形成長鏈從而結合成穩(wěn)定的薄膜。然而,小分子卻很難實現(xiàn)這樣的結果,因為它們形成的是穩(wěn)定的平面薄膜。小分子可以用氣象沉積法,這樣也就更加昂貴。
巴桑說,人們對能否從溶液中獲得小分子存在疑慮。但是,能達到這樣的效率轉換水平,畢竟還是第一次。原理上,這種小分子和富勒烯分子結合。小分子的電荷轉移到富勒烯,從而產(chǎn)生電力。“這是老式標準的有機化學,”巴桑說,“但是薄膜沉積階段的納米級分布必須要精確。要獲得正確的納米形態(tài),這正是它的復雜性所在。過去我們遇到了很多瓶頸,現(xiàn)在應該容易多了。”展望未來,他們希望下一步的效率能達到9%左右。