太阳能革命：开姆尼茨理工大学正在研究有机电池！

太阳能革命：开姆尼茨理工大学正在研究有机电池！

近年来，有机太阳能电池的研究势头强劲，尤其是在开姆尼茨理工大学，Carsten Deibel 教授领导的团队正在深入研究提高这些技术的效率。这里的重点是了解慢电荷载流子，它们是造成显着传输阻力的原因。这种现象会影响太阳能电池的填充因子和整体性能。该研究成果发表在《物理学进展报告》、《先进能源材料》等知名期刊上，为科学界提供新见解。

跨学科合作是这一进步的重要组成部分。作为 DFG 研究小组“具有非富勒烯受体的印刷和稳定有机光伏发电 – 受欢迎”的一部分，来自德国和英国几所大学的专家参与了大约 500 万欧元资助的项目。该小组的目标是改进和优化有机太阳能电池以实现大规模生产。

有机太阳能电池的作用

有机太阳能电池由均匀的有机化学品组成，特别是塑料等碳氢化合物，与传统技术相比具有多种优势。截至 2018 年 8 月，其效率为 17.3%，低于无机太阳能电池，但因其具有成本效益和多功能的制造工艺而脱颖而出。第一个有机太阳能电池由 Ching W. Tang 于 1985 年开发，其层仍然依赖于共轭聚合物和富勒烯。

主要挑战之一是负载载体的缓慢移动。通过使用能够实现快速电荷转移的供体-受体系统可以避免这些问题。这些电池的活性层沉积在透明导电电极上，以最大限度地提高光吸收，而金属电极则在该层的另一侧收集收集到的电荷载流子。

创新与挑战

除了开姆尼茨理工大学的研究之外，像这样的机构还致力于 弗劳恩霍夫太阳能系统研究所 生产有机太阳能电池的创新方法。他们正在研究更便宜、更环保的材料，这些材料适合商业用途。柔性、轻质透明电池的开发可以开辟突破性的应用领域，例如作为窗户系统或农业保护膜中的集成解决方案，既提供保护又有助于发电。

尽管有机光伏近年来取得了进展，但长期稳定性仍然是其商业突破的主要障碍之一。 Heliatek 等公司的成立就是为了将这些技术投入大规模生产，但仍需要进行开发来优化这些电池在阳光下的寿命和效率。为有机太阳能电池创造稳定的市场环境不仅需要技术改进，还需要降低成本的经济策略。

目前的发展表明，有机太阳能领域的活力和创新精神变得越来越重要。研究项目和公司正在努力克服挑战，从而实现该技术的优势并得到更广泛的应用。