新型混合太陽能電池可實現高功率轉換效率

日本廣島大學的研究人員將各種聚合物和分子半導體混合在一起作為光吸收劑，以制造出具有更高功率效率和發電量的太陽能電池。這些類型的太陽能電池，稱為有機光伏(OPV)，是當光入射到其光吸收器上時會發電的設備。太陽能電池的效率是通過比較發電量和入射到電池上的光量來確定的。這被稱為“光子收集”，或多少光粒子被轉換為電流。太陽能電池效率越高，用于商業用途的電池越具有成本效益和實用性。

先進科學與工程研究生院的研究小組僅添加了少量吸收長波長光的化合物，從而使OPV的效率比沒有該化合物的OPV高1.5倍。由于器件內的光學干涉效應，該化合物能夠增強吸收強度。該小組繼續表明，如何分配它們是進一步提高發電效率的關鍵。

“增加一個非常小的量的敏化劑材料的一個OPV電池，它由一個的半導體聚合物，我們與其他材料預先與沿顯影，” Itaru大阪說，相應的紙，2020年11月出版的作者大分子。

“由于光干涉效應引起的放大的光子吸收，導致光電流的顯著增加，從而導致功率轉換效率的提高。關鍵是要使用一種非常特殊的聚合物，這種聚合物可以使我們擁有非常厚的半導體OPV電池層，與薄層相比，顯著增強了光學干涉效果。”

對于未來的工作，大阪著眼于突破最先進的太陽能電池的界限。

“我們的下一步是開發更好的半導體聚合物作為這類OPV的主體材料，以及更好的敏化劑材料，該材料可以在更長的波長區域吸收更多的光子。這將使OPV電池實現世界上最高的效率。”