韓國的研究人員通過控制太陽能電池原材料溶液在涂覆后凝固的速度，成功開發(fā)了一種高效的大面積溶液可加工有機(jī)太陽能電池。韓國科學(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。通過解決有關(guān)工藝技術(shù)問題，開發(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”，就可以對光伏板進(jìn)行維護(hù)。

說到可溶液加工的太陽能電池，其工作原理是在表面涂抹太陽能電池溶液，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，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，溶解太陽能電池材料的溶劑蒸發(fā)成膜的過程發(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，而不會出現(xiàn)上述效率降低的問題。

基于這些信息，KIST研究人員通過控制大面積溶液工藝中涂覆步驟之后的溶劑蒸發(fā)速率，開發(fā)出了高性能的大面積有機(jī)光伏電池，以形成太陽能電池性能優(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：“能夠利用溶液實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量大面積的太陽能電池材料的核心設(shè)計(jì)原理，將加速未來可溶液加工太陽能電池的發(fā)展。[這項(xiàng)研究]不僅有助于提高下一代溶液可加工太陽能電池的效率，而且有助于開發(fā)商業(yè)化所需的大面積太陽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)正在測試LED。他們已經(jīng)成功地大規(guī)模集成了高效有機(jī)太陽能電池。