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聚合物太阳能电池能为各种远程设备供电和主流太阳能电池互补
2018-02-24 20:20:19   来源:科技新报   作者:于红波采编  点击:

聚合物太阳能电池(PSCs)的转换效率虽然可能永远无法和主流市场上的硅晶、无机太阳能电池相提并论,但一份新发布的论文强调,这类有机电池可在远距离供电方面大放异彩。

有机聚合物太阳能电池顾名思义,是利用有机聚合物吸收光线并将其转化为电力,因可大量制备、价格相对低廉、材料无毒、成品柔软可弯曲等特性,使其虽然耐用性和转换效率无法与无机太阳能电池匹配,但仍在光伏应用方面很有前途。

过去20年里,有机聚合物太阳能电池相关研究发展迅速,专利数量不断增加,但事实上这种新兴技术不可能大片取代传统的无机、硅晶太阳能电池,那它们究竟能在哪儿发挥用武之地?最近俄亥俄州立大学(Ohio State University)电机工程学家Paul Berger、研究助理Minjae Kim在《Renewableand Sustainable Energy》期刊上发布论文,探讨有机聚合物太阳能目前的最新进展与挑战。

研究人员认为,PSCs和无机太阳能电池应该互补,比如前者能绕过高压输电线(transmissionline)为设备提供电力,简单地替杂货店灯饰或食品包装上的感测器供电。由于有机太阳能电池本身多是塑料(聚合物),灵活、薄巧且透明,很适合结合在背包、外套夹克甚至是咖啡奶精或窗户表面上,是一个颠覆性的新商业模式。

至于有机电池现在面临的挑战,第一无外乎使用寿命有限。由于聚合物和电池活性金属阴极暴露在水与氧气环境时会氧化,导致性能衰退,必须加以封装保护,但想封装柔软的电池比硬性电池更具挑战性。

而目前聚合物太阳能电池在实验室中的转换效率只有13%,远低于商用太阳能电池的20%(后者目前最高记录效率达26.6%),但研究人员指出,随着串联型太阳能电池的发展,有机太阳能电池也有机会在未来透过分工合作获取更高转换效率。

美国与欧洲一些公司都在努力将可行聚合物太阳能电池推向市场,如果成功,PSCs就可以在市场上打下自己一片天地,专为各种远程设备供电。 

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