无害全有机太阳能电池新突破,能量转换效率 4 → 8.7% 刷新纪录

内容摘要IT之家 5 月 31 日消息,科技媒体 scitechdaily 昨日(5 月 30 日)发布博文,报道称科学家成功研发出一种更安全、高效的全有机太阳能电池(All-Organic Solar Cells,AOSCs),通过新型电极和层压

IT之家 5 月 31 日消息,科技媒体 scitechdaily 昨日(5 月 30 日)发布博文,报道称科学家成功研发出一种更安全、高效的全有机太阳能电池(All-Organic Solar Cells,AOSCs),通过新型电极和层压技术,将能量转换效率(PCE)提升至 8.7%,是传统方案(约 4%)的两倍多。

在全球气候变化压力下,太阳能作为清洁能源备受瞩目。然而,传统硅基太阳能板主导市场,却因含有有害物质在废弃时对环境构成威胁。

同样,新兴的钙钛矿太阳能电池(Perovskite Solar Cells)虽性能优异,但也涉及铅化合物和金属氧化物等毒性成分,长期可持续性堪忧。

为解决这一问题,科研人员转向研发全有机太阳能电池。这种电池完全由碳基有机材料制成,无毒重金属,废弃时可像普通塑料一样安全焚烧,显著降低环境成本和处理风险。

尽管全有机太阳能电池在环保方面优势明显,但其能量转换效率长期停留在约 4%,远低于硅基电池的 27% 和钙钛矿电池的 26%。

日本金泽大学化学系中野正博副教授联合 REIKO 公司、加拿大女王大学,组建国际研究团队,开发出新型透明电极和层压技术。

团队采用 PEDOT:PSS 导电聚合物制作透明电极,在低温(80°C)条件下即可完成制备,避免使用强酸、强碱或高温(150°C)对有机基材的损害。

同时,创新的碳纳米管电极层压方法有效保护底层有机膜,确保多层堆叠时不被破坏。最终,新电池效率达到 8.7%,超过过去的两倍,为实用化奠定基础。

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