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有機光伏將走向應用主流

鉅大LARGE  |  點擊量:753次  |  2020年04月08日  

在塑料基質上沉積一層7–8納米厚的黃金,這種方法完全可以升級,生產整卷的有機太陽能光電池,成本低,可以形成產業規模。


有一個重要障礙,但不會妨礙小型演示性有機光伏設備,這個障礙就是電極材料。


一般來說,銦錫氧化物(ITO:indiumtinoxide)鍍膜玻璃已被用作透明電極,這種材料實際上來自液晶顯示器(LCD)產業。


然而,這種材料缺乏靈活性,化學性質不穩定,這就提出了一個問題,太陽能光電板必須是強大的,要能夠應付多變的室外條件。


“有機太陽能電池非常薄,一般只有幾百納米厚,而最后的事情,你想要的是任何類型的化學反應,就是有機層和電極之間的反應,你不想讓原子或離子離開電極,進入這一設備,”項目負責人羅斯.哈頓(RossHatton)博士說,他是華威大學(WarwickUniversity)化學系的。


此外,由于銦錫氧化物的制造工藝敏感于輕微變化的溫度和各種條件,因此再生產就是一個重大問題。


“一家公司生產的一批銦錫氧化物與另一家公司生產的一批銦錫氧化物不會完全相同,事實上,就在同一家公司中,也有可能存在批次與批次之間的變化,”哈頓說。


在他們的最新的研究中,研究人員成功地沉積了一層黃金,大約7–8納米的厚度,就直接沉積在塑料基質上。作為一個單一的金屬元素,黃金的優勢在于它很有特點,高度導電,而且已經廣泛應用于電子行業。事實上,這一研究小組發現,這種電池保留了導電性,因為試驗研究它們時,采用了一種強溶劑和超聲波震蕩。


重要的是,哈頓說,這種方法完全可以升級,生產整卷的太陽能光電版,這種光電版有幾平方米大小。


“我們已經有了基礎設施,因為已經制備了金屬薄膜,就是在塑料基板上制備的。假如你曾打開過一包薯片,看過內層,你就了解,那里有一個金屬薄膜,粘在塑料基質上,很便宜,而且已經批量生產,”哈頓說。


盡管黃金價格目前處于歷史上的高水平,但是,他說,由于所需的是非常薄的金層,因此,在成本上,制作一平方米電極只需4.50英鎊左右。同時,在電池使用壽命結束時,黃金可以回收再利用,相當容易。


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