替代太陽能電池可提高效率和穩定性

太陽能電池由吸收光的材料形成，這些材料將陽光轉化為電能。我們習慣于看到覆蓋區域或房屋屋頂的面板主要由硅制成。

然而，硅面板生產耗能大，笨重且不靈活。世界各地的研究小組都在研究基于柔性“有機”材料(塑料)的替代品，這些材料可以用墨水印刷。這項研究可能會導致窗戶中透明的太陽能模塊，大型發電機甚至集成到衣服中。

有機太陽能材料提供了很多希望，但在與硅面板競爭之前仍需克服挑戰。例如，由有機“鈣鈦礦”材料制成的太陽能電池穩定性很差–太陽能電池通常在幾個小時內會在陽光下分解–并包含鉛等有毒元素。

帝國理工大學化學系的博士學位學生Andrew Wadsworth是開發有機太陽能電池的團隊的一部分。海莉·鄧寧(Hayley Dunning)向他講述了他們如何克服障礙并改善設備性能。

您要研究哪種類型的太陽能電池，挑戰是什么?

我們的小組研究基于半導體聚合物的電池，這些電池通常與稱為聚(3-己基噻吩)(P3HT)的材料一起工作。這是可以大規模生產的少數半導體聚合物之一，并且與許多已報道的高性能聚合物相比，它更加穩定。

然而，直到最近，與許多其他聚合物太陽能電池相比，基于P3HT的太陽能電池僅能夠提供適度的性能，更不用說鈣鈦礦和硅電池了。還值得注意的是，聚合物太陽能電池的穩定性通常較差，盡管其程度不如許多鈣鈦礦。