科技日報訊 （記者劉霞）日本金澤大學(xué)與加拿大女王大學(xué)等機構(gòu)聯(lián)合研制出一種全有機太陽能電池,，其光電轉(zhuǎn)化效率達8.7%，較此前紀(jì)錄提升逾一倍,。這項發(fā)表于最新一期《先進功能材料》的研究,，為環(huán)保型太陽能電池的實用化鋪平了道路。

　　傳統(tǒng)硅基太陽能電池雖光電轉(zhuǎn)化效率可觀,，但其含有的有害物質(zhì)給環(huán)境帶來沉重負擔(dān),。而鈣鈦礦太陽能電池也因鉛化合物等問題令人憂心。相比之下,，全有機太陽能電池完全由碳基材料構(gòu)成,，廢棄后可安全處理，可大幅降低環(huán)境成本,。

　　然而,，這類電池此前始終難破效率困局，其光電轉(zhuǎn)化效率僅為4%,，遠低于硅基（27%）和鈣鈦礦（26%）太陽能電池,。造成這一現(xiàn)狀的主要有兩大技術(shù)瓶頸：一是高導(dǎo)電有機電極制備需強酸、強堿或高溫退火,，易損傷有機基板薄膜和有機半導(dǎo)體層,；二是多層堆疊時溶液工藝會破壞下層結(jié)構(gòu)。

　　為攻克這些難題,，團隊創(chuàng)新性地采用“溫和工藝”破局,。首先，他們開發(fā)出基于導(dǎo)電聚合物PEDOT:PSS的透明電極,，這種電極能在80℃的溫度下制備,，且無需酸或堿。其次,，他們首創(chuàng)碳納米管電極層壓技術(shù),，在太陽能電池阻擋膜上分別形成電極，然后將其附著到器件上,，避免在電極制造過程中損壞下層有機膜。這套組合拳使全有機太陽能電池的光電轉(zhuǎn)化效率飆升至8.7%,，向高性能全有機太陽能電池的實用化之路邁出了關(guān)鍵一步,。

　　未來，全有機太陽能電池有望在農(nóng)田和可穿戴設(shè)備等環(huán)境敏感領(lǐng)域大顯身手，其獨有的輕質(zhì)和柔性特征也使其能在傳統(tǒng)太陽能電池板“鞭長莫及”的地方發(fā)力,。團隊計劃繼續(xù)提高有機電極的導(dǎo)電性,，以進一步提高此類電池的性能。