韓國研發更高效大面積有機太陽能電池與自旋塗層

2020-10-16 全國能源信息平臺

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導讀：韓國科學技術研究院（KIST）光電混合研究中心的研究人員將自旋塗層應用於大面積有機光伏電池的製造。韓國的研究人員已經利用這一過程來提高大面積有機細胞的性能和可複製性。該方法在成膜過程中用於加速溶劑的蒸發。

低成本的旋轉塗層使用離心力和汽液界面將均勻的薄膜塗在固體表面上。它被用於有機光電研究，在成膜過程中加速溶劑蒸發。

臺灣的研究人員已經開發出了一個有效面積為216平方釐米的有機光伏組件。據說該面板的開路電壓為10．6V。它也具有同類面板的最高效率，該面板的有效面積超過100平方釐米。

臺灣國立交通大學和清華大學的科學家們開發了一種基於有機太陽能電池的光伏組件，他們聲稱這種組件的活性面積超過100平方釐米，是同類面板中效率最高的。研究人員說，自旋塗層使大塊異質結（BHJ）膜對於大面積的有機細胞來說表現得更好，而且比不經過此過程生成的膜更具可複製性。KIST小組解釋說：「商業上可用的有機材料容易結晶，這使得它們不適合大面積的溶解工藝。」

該研究人員開發的太陽能電池基於多溴二苯醚－t和ITIC，前者是一種用於高效OPV（有機光伏）器件的聚合物供體半導體材料，後者是一種n型受體，可以與低帶隙聚合物進行良好的配準，提高電荷分離效率，減少能量損失。

科學家表示：「PBDB－T：ITIC的這種聚集形態得到了很大的改進，達到了在50攝氏度加熱過程中有效電荷產生和運輸的最佳形態。」

KIST小組表示，他們可以控制溶劑蒸發速率，而且他們的太陽能電池的效率比大面積使用的同類設備要高。

KIST小組總結：「因此，在50攝氏度下製備的PBDB－T：ITIC光伏組件（活躍面積為58．5平方釐米）的效率大大提高了9．3％。比室溫下處理的效率提高了5％。」

發表在《納米能源》和ScienceDirect網站上的論文《高效大面積有機光伏組件的發展：非富勒烯受體的影響》描述了這種電池。

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