半透明有機太陽能電池技術檢視原始碼討論檢視歷史

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半透明有機太陽能電池技術能源材料、信息電子材料、有機高分子材料。

關鍵詞： 半透明，電荷傳輸材料，有機太陽能電池

應用領域

光伏及信息技術領域

成果簡介

本團隊建立了半透明高效有機太陽能電池技術。通過開發新型頂部透明電極，包括設計製備氧化鋅摻鋁（AZO）、二氧化鈦摻鉭、超薄金屬薄膜、金屬納米線及其它們的複合材料等；設計合成高性能光活性材料，包括新型共軛小分子給體和受體材料；合成可低溫加工的電荷傳輸材料，其中，電子傳輸層材料包括氧化鋅、二氧化鈦和氧化錫，空穴傳輸層材料包括三氧化鉬和氧化釩；發展新的半透明器件結構，包括使用金屬等離子體共振效應增透結構、多層介質薄膜色彩調控結構和電光晶體耦合結構。實驗室利用低溫濕化學法合成出的氧化鋅納米材料和銀納米線作為電子傳輸層，PEDOT:PSS作為空穴傳輸層，PM6和Y7作為光吸收層以及超薄金屬鋁作為電極，採用正置器件結構為ITO / PEDOT:PSS / PM6:Y7 / ZnO& Ag NWs / Al，製備出半透明高效有機太陽能電池，獲得平均可見光透過率（AVT）和能量轉換效率（PCE）分別為19.09%和13.76%，主要性能參數包括開路電壓（Voc）、短路電流密度（Jsc）和填充因子（FF）分別為0.83V、23.60 mA/cm2和69.90%，實現了基於金屬納米結構的局域表面等離子體共振效應的光調控。克服硅太陽能電池存在的笨重、不可柔性和不透明等局限，使得有機太陽能電池在可穿戴電源、建築一體化能源等領域有望走向實際應用。

經濟效益與社會效益

有機太陽能電池是目前最受大家關注和期待的高性能光伏發電應用之一。本技術具有綠色、便捷、安全、低成本和可規模化生產等顯著優勢，有望推動半透明有機太陽能電池在可穿戴電源、建築一體化能源等領域的早日應用，實現巨大的經濟及社會效益。