圖片：Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, Joule, Creative Commons License CC BY 4.0

由德國(guó)Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)國(guó)際研究小組建造了一個(gè)大面積有機(jī)光伏(OPV)面板，其效率達(dá)到了14.5%，創(chuàng)下了世界紀(jì)錄。

該結(jié)果得到了弗勞恩霍夫太陽(yáng)能系統(tǒng)研究所 (Fraunhofer ISE)的認(rèn)證。對(duì)于相同的模塊類(lèi)型，F(xiàn)riedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg在2023年12月實(shí)現(xiàn)了14.46%的效率，大大超過(guò)了原來(lái)由臺(tái)灣OPV專(zhuān)業(yè)公司W(wǎng)ays Technical Corporation (Waystech) 和Nanobit創(chuàng)造的57枚電池封裝組件13.1%的效率記錄。

該組件由216個(gè)4平方毫米大小的獨(dú)立太陽(yáng)能電池組成。整個(gè)器件包括一個(gè)玻璃和氧化銦錫(ITO)基層、一個(gè)氧化鋅(ZnO)電子傳輸層(ETL)、一個(gè)由PM6:Y6-C12:PC61BM有機(jī)材料制成的吸收器、一個(gè)依賴(lài)于聚合物PEDOT-F的空穴傳輸層(HTL)和銀(Ag)金屬觸點(diǎn)等。

該研究小組使用P1, P2和P3激光切割來(lái)建立單片互連，以增加模塊電池之間的電壓，構(gòu)成一個(gè)尺寸為143 mm × 143 mm，有效面積為204.11 cm²的模塊。

科學(xué)家們表示，在電池到組件的放大過(guò)程中，加速葉片涂層技術(shù)的使用可以降低電阻損耗，據(jù)報(bào)道，該技術(shù)可以制造出厚度偏差小于5%的均勻涂層。ETL、吸收器和HTL都是在環(huán)境空氣中使用非鹵化溶劑進(jìn)行葉片涂覆的。

在標(biāo)準(zhǔn)照明條件下測(cè)試，該組件實(shí)現(xiàn)了15.1%的最大功率轉(zhuǎn)換效率和76.0%的填充系數(shù)，科學(xué)家們表示，這相當(dāng)于在面板中使用的獨(dú)立太陽(yáng)能電池。

這些結(jié)果應(yīng)該很快就會(huì)出現(xiàn)在美國(guó)能源部國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室(NREL)的高效能光伏組件效率排行榜中。研究人員表示：“這項(xiàng)工作展示了OPV的尖端升級(jí)研究，旨在縮小高性能電池和組件之間的效率差距。”

新的OPV組件發(fā)表在《焦耳》雜志一篇題為《大面積有機(jī)光伏組件實(shí)現(xiàn)14.5%效率，獲世界紀(jì)錄認(rèn)證》的論文中。該研究團(tuán)隊(duì)由來(lái)自德國(guó)紐倫堡理工學(xué)院、加拿大OPV材料供應(yīng)商Brilliant Matters和中國(guó)華中科技大學(xué)的學(xué)者組成。