光伏电池作为一种新能源正在引起人们的注意

2019-10-14 17:41:24

近年来,随着环境和能源问题变得越来越严重,光伏(PV)电池作为一种新能源正在引起人们的注意。但是,由于硅PV电池的成本仍然很高,因此降低PV电池的成本非常重要。另一方面,使用有机化合物的有机光伏(OPV)电池具有多个优点:它们轻巧,灵活且复杂,并且生产成本低。由于这些原因,它们有望成为下一代PV电池。

对于OPV电池的开发,除了吸收光的有机半导体外,(1)用于OPV电池缓冲层的材料(缓冲层或OPV中间层)可以有效地分离电子和由光能产生的空穴并传输电子(2)OPV器件的设计正在积极研究中,在这种情况下,最引人关注的技术之一就是旋涂技术来制造与锌有关的氧化物(ZnOx,ZnOHx)超薄薄膜(陶瓷薄膜)使用溶液。

使用ZnO薄膜作为缓冲层的OPV电池正在积极研究中。在ZnO薄膜的常规生产过程中,需要通过高温加热或替代性能量辐照的烧结过程。

大阪大学和金泽大学的研究人员共同开发了一种技术,该技术通过在环境温度和压力下不加热而使用金属有机分解(MOD)方法在溶液工艺中简单地沉积膜来沉积锌相关氧化物(ZnOx,ZnOHx)。处理。他们还证明了用这种技术生产的薄膜可用作OPV电池的缓冲层,并且该薄膜的功率转换效率(PCE)相当于采用传统方法烧结的ZnO薄膜。他们的研究结果发表在《科学报告》上。

其中一位作者Tohru Sugahara表示:“我们通过混合溶液涂覆方法成功地在不加热的情况下成功形成了纳米氧化物超薄薄膜。”

这种超薄膜的厚度可以控制在5到100纳米之间。他们使用这种薄膜制造技术制造了OPV电池,并在使用约20 nm的超薄薄膜时获得了最高的PCE。这项在ZnO薄膜形成过程中不需要加热的技术将能够大大降低生产过程和成本。

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