東京大學、日本科學技術振興機構(JST)及奧地利林茨約翰?開普勒大學(Johannes Kepler University of Linz)宣布,“制造出了最薄且最輕的有機太陽能電池”.該電池的厚度約為1.9μm,平均每克最多可發(fā)電10W.另外還可實現(xiàn)最大曲率半徑為35μm的彎曲,能夠纏繞在頭發(fā)上.設想配備于便攜信息終端,或者用作人造衛(wèi)星的太陽能電池,以及保健裝置、醫(yī)療器械的電池等.
此次研制出的是一種有機薄膜太陽能電池.基板使用PET薄膜(厚1.4μm),并在上面依次層疊了使用有機導電材料PEDOT:PSS的透明導電膜(厚150nm)、由P3HT與富勒烯衍生物PCBM混合構成的半導體層(厚200nm),以及由Ca和Ag構成的金屬電極(厚115nm).
該電池之所以能夠獲得成功,一是因為薄膜基板使用了電氣特性接近玻璃的PET樹脂,二是因為開發(fā)了可在PET薄膜上使有機半導體P3HT和PCBM溶解于有機溶劑形成的墨水實現(xiàn)均勻涂覆及成膜的工藝技術.
此次制成的電池單元的尺寸約為17mm×14mm,能量轉換效率為4.2%.東京大學研究生院工學系研究科電氣系工學專業(yè)副教授關谷毅介紹說:“在玻璃上制造(相同構造的)太陽能電池時的轉換效率為4.3%”.另外,通過將PET薄膜上的太陽能電池粘貼到橡膠基板上,還可伸長300%.
