韓國(guó)的研究人員通過(guò)控制太陽(yáng)能電池原材料溶液在涂覆后凝固的速度，成功開(kāi)發(fā)了一種高效的大面積溶液可加工有機(jī)太陽(yáng)能電池。韓國(guó)科學(xué)技術(shù)研究院(KIST)光電混合研究中心的Hae Jung Son博士領(lǐng)導(dǎo)的小組宣布，他們已經(jīng)確定了較小面積和大面積薄膜形成機(jī)制的差異。通過(guò)解決有關(guān)工藝技術(shù)問(wèn)題，開(kāi)發(fā)出了高效大面積有機(jī)光伏電池。

如果將光伏材料做成涂料的形式，可以涂抹在任何表面，比如建筑物的外部或汽車的外部，就可以實(shí)現(xiàn)能源自給自足，為能源匱乏地區(qū)提供低成本的生態(tài)環(huán)保能源。不僅如此，即使在城市建筑上安裝光伏，也將很容易利用空間，理想的情況是，只要重新涂抹 “涂料”，就可以對(duì)光伏板進(jìn)行維護(hù)。

說(shuō)到可溶液加工的太陽(yáng)能電池，其工作原理是在表面涂抹太陽(yáng)能電池溶液，但產(chǎn)生電力的光活性面積仍停留在實(shí)驗(yàn)室規(guī)模(小于0.1? )當(dāng)應(yīng)用于大面積產(chǎn)生足夠的電力使其實(shí)用化時(shí)，由于材料和工藝相關(guān)的限制，存在著性能降低和可重復(fù)性相關(guān)問(wèn)題，這一直是商業(yè)化的障礙。

KIST的Son博士團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，市面上的有機(jī)材料很容易結(jié)晶，這使得它們不適合大面積溶液工藝。在工業(yè)用途的大面積溶液工藝中，溶解太陽(yáng)能電池材料的溶劑蒸發(fā)成膜的過(guò)程發(fā)生得很慢，從而導(dǎo)致結(jié)塊等現(xiàn)象，進(jìn)而降低了太陽(yáng)能電池的效率。而在實(shí)驗(yàn)室研究中采用的小面積旋涂法，在成膜過(guò)程中，為了加快溶劑的蒸發(fā)速度，快速旋轉(zhuǎn)基板，從而可以形成薄膜，而不會(huì)出現(xiàn)上述效率降低的問(wèn)題。

基于這些信息，KIST研究人員通過(guò)控制大面積溶液工藝中涂覆步驟之后的溶劑蒸發(fā)速率，開(kāi)發(fā)出了高性能的大面積有機(jī)光伏電池，以形成太陽(yáng)能電池性能優(yōu)化的薄膜。結(jié)果，達(dá)到了比現(xiàn)有光伏發(fā)電效率高30%的高效大面積有機(jī)光伏發(fā)電。

研究人員說(shuō)：“能夠利用溶液實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量大面積的太陽(yáng)能電池材料的核心設(shè)計(jì)原理，將加速未來(lái)可溶液加工太陽(yáng)能電池的發(fā)展。[這項(xiàng)研究]不僅有助于提高下一代溶液可加工太陽(yáng)能電池的效率，而且有助于開(kāi)發(fā)商業(yè)化所需的大面積太陽(yáng)能電池材料的制造核心技術(shù)。”

該研究結(jié)果發(fā)表在最新一版的《納米能源》。

研究團(tuán)隊(duì)正在測(cè)試LED。他們已經(jīng)成功地大規(guī)模集成了高效有機(jī)太陽(yáng)能電池。