可提高有機薄膜太陽電池效率之新材料

 

刊登日期:2018/11/23
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日本理化學研究所開發了一項可提高有機薄膜太陽電池效率的新材料,研究團隊利用2種有機物的半導體製作出具有均一分子構造的薄膜,包括連結了噻吩(Thiophene)的高分子半導體,以及含有富勒烯(Fullerene)之半導體,前者吸收了光的能量傳遞給後者時,在邊界面產生電子,並以電極取出。

將2種半導體塗佈在透明電極上,厚度約100 nm,並以250℃加熱數分鐘之後,由於自我組織化現象,半導體會依其種類自行聚集。之後則再將金屬電極置於其上,製作成太陽電池。為了讓電子易於傳輸,研究團隊讓2種半導體以約30 nm的間隔距離排列。

以顯微鏡觀察加熱後的半導體之後,發現半導體形成像迷宮般交錯複雜且細微均一的構造,增加了電子產生的界面面積。研究團隊表示,如此一來,即使始同樣的材料,只要能控制構造,將可望提高其機能性。雖然目前光的能量轉換效率僅有約1.5%,一旦開發出最適合的半導體組合,能量轉換效率也可望提高10倍。


資料來源: 日經產業新聞 / 材料世界網編譯
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