由理化研究所所長瀧宮一夫和京都大學副教授大北英夫組成的聯合研究小組,成功地將有機薄膜太陽能電池的光能損失降低到與無機太陽能電池。

 在可再生能源中,陽光的使用特別受關注。太陽能電池對於利用陽光來說是必不可少的。目前,已經開發了各種類型的太陽能電池,並且正在考慮根據它們的使用情況來適當地使用它們。主要有由矽製成的無機太陽能電池和由有機物質製成的有機薄膜太陽能電池。無機太陽能電池是目前能發電的效率最高的太陽能電池,但也存在生產成本極高的問題,例如矽板的加工。另一方面,雖然有機薄膜太陽能電池的發電效率不如無機太陽能電子,但它們是通過將半導體聚合物溶解在樹脂片上的特殊油墨中並塗敷而製造的,因此有優點是成本非常低。提高有機薄膜太陽能電池的效率是太陽能電池廣泛使用的主要障礙。

 該研究小組使用一種名為 PNOz4T 的新開發的半導體聚合物製造了一種有機薄膜太陽能電池。在常規物質中,光能被物質吸收後,電子在物質中移動。這是有機薄膜太陽能電池能量損失大的原因之一。另一方面,PNOz4T表示,在物質中吸收光能後,電子可以作為電能取出,而不會在物質中移動。通過這種方式,我們成功地抑制了與無機太陽能電池一樣多的能量損失。

 如果PNOz4T的性能可以最大化,據說可以實現15%的發電效率,這被認為是實用的最低條件。還期望從這項研究中獲得的知識將應用於 PNOz4T 以外的有機薄膜太陽能電池,以顯著提高發電效率。

京都大學

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