日前,研究材料科學(xué)的日本理化學(xué)研究所(RIKEN中心)和京都大學(xué)高分子化學(xué)系研究發(fā)現(xiàn),在將光子能量轉(zhuǎn)化為電能時(shí),新開發(fā)的高分子太陽能電池可以和硅太陽能電池一樣降低能量損耗。
隨著世界對(duì)可替換能源的需求不斷上漲,成本較低且不污染環(huán)境的聚合物太陽能電池引起了很大的關(guān)注。但是相對(duì)于其競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手,成本較高的硅太陽能電池來說,高分子聚合物太陽能電池的能量轉(zhuǎn)換效率還不能與之相媲美。
光子能量損失--將太陽光的光子能量轉(zhuǎn)為電能時(shí),聚合物太陽能電池的能量損失量比硅電池要多。聚合物塑料太陽能電池,光子能量損失越大,電壓就會(huì)越低,這一直是影響能效的最大限制因素之一。
Hideo Ohkita,在2015年12月2日發(fā)表的Nature Communication中解釋道,但新型高分子塑料太陽能電池有望突破此技術(shù)瓶頸。研究組開始合成新的高分子材料,一些關(guān)鍵位置的硫原子被氧原子取代。他們發(fā)現(xiàn)這個(gè)新的材料能夠突破提取和使用太陽能的一些關(guān)鍵障礙。
Itaru Osaka表示:“由于這種新型聚合物大大降低了光子的能量損失,就會(huì)提高開路電壓,可獲得9%的光電轉(zhuǎn)化效率?!?
達(dá)到15%的光電轉(zhuǎn)化效率是聚合物電池投入商用的重要前提之一。由于開路電壓和短路電流的提高,單結(jié)點(diǎn)太陽能電池達(dá)到15%的光電轉(zhuǎn)換效率是一個(gè)實(shí)際的目標(biāo)。