東芝試制出了有機(jī)薄膜太陽能電池,5cm見方子模塊的能源轉(zhuǎn)換效率達(dá)到了7.7%。該成果在日本“2012年 秋季 第73屆應(yīng)用物理學(xué)會學(xué)術(shù)演講會”上公布。在測量方法等已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化的OPV模塊的轉(zhuǎn)換效率排名中,此前住友化學(xué)的5.2%為全球最高,而此次東芝的試制品大幅超過了住友化學(xué)的模塊。在連0.1個百分點都要競爭的太陽能電池技術(shù)的世界中,2.5個百分點換算成按輸出功率計算相當(dāng)于提高了約5成,可以說令人震驚。東芝試制品的單元轉(zhuǎn)換效率也達(dá)到了9.2%,直逼目前公布的全球最高值——三菱化學(xué)的10.0%。
東芝制造的OPV的特點是,在薄膜形成上采用了名為“彎液面(Meniscus)*印刷法”的自主涂布技術(shù)(圖1)。東芝研發(fā)中心首席技術(shù)官細(xì)矢雅弘介紹說,“借用了公司有機(jī)EL開發(fā)上的技術(shù)”。
*彎液面:=將液體倒入燒杯等容器中時,因液體的表面張力以及與容器接觸的阻力的影響,液體表面液面呈凹型或和凸型的現(xiàn)象。
另一個特點是,轉(zhuǎn)換效率提高得非??欤▓D2)。細(xì)矢介紹道:“應(yīng)用物理學(xué)會的演講草稿中介紹子模塊的轉(zhuǎn)換效率為6.2%,而到正式發(fā)布時僅過了3個月左右,到正式發(fā)布時,就提高到了7.7%。”(細(xì)矢)。這主要得益于用自主開發(fā)的p型有機(jī)半導(dǎo)體材料使光吸收帶實現(xiàn)了長波長化,以及將n型材料的富勒烯衍生物的高純度化等。東芝已開始制作20cm見方的子模塊,據(jù)稱可獲得與5cm見方模塊基本相同的轉(zhuǎn)換效率。
細(xì)矢還說:“在耐久性試驗中,該電池獲得了與薄膜硅太陽能電池基本相同的結(jié)果。我們希望能計劃盡快制作出效率為10%的30cm見方模塊并實現(xiàn)實用化。”(細(xì)矢)。(記者:野澤 哲生,《日經(jīng)電子》)
東芝制造的OPV的特點是,在薄膜形成上采用了名為“彎液面(Meniscus)*印刷法”的自主涂布技術(shù)(圖1)。東芝研發(fā)中心首席技術(shù)官細(xì)矢雅弘介紹說,“借用了公司有機(jī)EL開發(fā)上的技術(shù)”。
*彎液面:=將液體倒入燒杯等容器中時,因液體的表面張力以及與容器接觸的阻力的影響,液體表面液面呈凹型或和凸型的現(xiàn)象。
另一個特點是,轉(zhuǎn)換效率提高得非??欤▓D2)。細(xì)矢介紹道:“應(yīng)用物理學(xué)會的演講草稿中介紹子模塊的轉(zhuǎn)換效率為6.2%,而到正式發(fā)布時僅過了3個月左右,到正式發(fā)布時,就提高到了7.7%。”(細(xì)矢)。這主要得益于用自主開發(fā)的p型有機(jī)半導(dǎo)體材料使光吸收帶實現(xiàn)了長波長化,以及將n型材料的富勒烯衍生物的高純度化等。東芝已開始制作20cm見方的子模塊,據(jù)稱可獲得與5cm見方模塊基本相同的轉(zhuǎn)換效率。
圖1:利用自主開發(fā)的無版印刷法,省去了均勻膜和激光刻劃而實現(xiàn) 東芝自主開發(fā)的“彎液面印刷法”的概要。利用基于表面張力的溶液聚集(彎液面)涂布墨水。特點是無需薄膜的高均勻性以及用來切削出溝槽的刻劃工序。(圖:東芝) |
圖2:不到兩年的時間東芝制作的OPV模塊的能量轉(zhuǎn)換模塊效率就躍居世界頂級水平 有機(jī)薄膜太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率走勢。世界的數(shù)據(jù)是在學(xué)術(shù)雜志《Progress in Photovoltaics》的“Solar cell efficiency tables”上刊登的值。東芝的數(shù)據(jù)包括該公司自主測量的值。(圖根據(jù)東芝的資料制作) |
細(xì)矢還說:“在耐久性試驗中,該電池獲得了與薄膜硅太陽能電池基本相同的結(jié)果。我們希望能計劃盡快制作出效率為10%的30cm見方模塊并實現(xiàn)實用化。”(細(xì)矢)。(記者:野澤 哲生,《日經(jīng)電子》)