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大阪大学将有机太阳能电池效率提高至5.3%

2008-04-02 10:47
Hsiao Chen
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   大阪大学和大阪市立研究所在正在召开的第55届应用物理学联合演讲会(2008年3月27~30日,日本大学理工学院船桥校区)上宣布,成功开发出了单元转换效率高达5.3%的有机固体太阳能电池(演讲编号:27p-C-8)。这一转换效率是通过采用纯度极高的C60结晶实现的。在p-i-n结构的有机固体太阳能电池(或有机薄膜太阳能电池)中,5.3%的单元转换效率在日本为最高值,在全球范围内也为高水平,接近2008年2月美国西北大学(Northwestern University)发布的5.2~5.6%。

   此次开发的有机固体太阳能电池的结构为ITO(透明电极)/H2Pc/i层/C60/NTCDA/Ag(电极)。H2Pc为酞菁(Phthalocyanine),NTCDA为萘四甲酸酐(Naphthalene Tetracarboxylic Dianhydride)。i层是同时蒸镀p型半导体H2Pc和n型半导体C60而形成的层,从而使得p型和n型半导体形成了复杂的结构。这一结构称为“Bulk Hetero结构”。最近许多有机固体太阳能电池也采用了这一结构。

   大阪大学此次着力改进之处是:将半导体层的材料,尤其是C60的纯度提高到了7N,即99.99999%以上;将i层增厚至960nm。仅通过这两点便将单元效率由原来的2.5%提高到了5.3%的全球最高水平。

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