東芝試制模塊效率達(dá)到7.7％有機(jī)薄膜太陽能電池

　　東芝試制出了有機(jī)薄膜太陽能電池，5cm見方子模塊的能源轉(zhuǎn)換效率達(dá)到了7.7％。該成果在日本“2012年 秋季 第73屆應(yīng)用物理學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)演講會(huì)”上公布。在測(cè)量方法等已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化的OPV模塊的轉(zhuǎn)換效率排名中，此前住友化學(xué)的5.2％為全球最高，而此次東芝的試制品大幅超過了住友化學(xué)的模塊。在連0.1個(gè)百分點(diǎn)都要競爭的太陽能電池技術(shù)的世界中，2.5個(gè)百分點(diǎn)換算成按輸出功率計(jì)算相當(dāng)于提高了約5成，可以說令人震驚。東芝試制品的單元轉(zhuǎn)換效率也達(dá)到了9.2％，直逼目前公布的全球最高值——三菱化學(xué)的10.0％。

　　東芝制造的OPV的特點(diǎn)是，在薄膜形成上采用了名為“彎液面（Meniscus）*印刷法”的自主涂布技術(shù)（圖1）。東芝研發(fā)中心首席技術(shù)官細(xì)矢雅弘介紹說，“借用了公司有機(jī)EL開發(fā)上的技術(shù)”。
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　　圖1：利用自主開發(fā)的無版印刷法，省去了均勻膜和激光刻劃而實(shí)現(xiàn)

　　東芝自主開發(fā)的“彎液面印刷法”的概要。利用基于表面張力的溶液聚集（彎液面）涂布墨水。特點(diǎn)是無需薄膜的高均勻性以及用來切削出溝槽的刻劃工序。

?????? *彎液面：＝將液體倒入燒杯等容器中時(shí)，因液體的表面張力以及與容器接觸的阻力的影響，液體表面液面呈凹型或和凸型的現(xiàn)象。

　　另一個(gè)特點(diǎn)是，轉(zhuǎn)換效率提高得非常快（圖2）。細(xì)矢介紹道：“應(yīng)用物理學(xué)會(huì)的演講草稿中介紹子模塊的轉(zhuǎn)換效率為6.2％，而到正式發(fā)布時(shí)僅過了3個(gè)月左右，到正式發(fā)布時(shí)，就提高到了7.7％?！保?xì)矢）。這主要得益于用自主開發(fā)的p型有機(jī)半導(dǎo)體材料使光吸收帶實(shí)現(xiàn)了長波長化，以及將n型材料的富勒烯衍生物的高純度化等。東芝已開始制作20cm見方的子模塊，據(jù)稱可獲得與5cm見方模塊基本相同的轉(zhuǎn)換效率。

　　
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　　圖2：不到兩年的時(shí)間東芝制作的OPV模塊的能量轉(zhuǎn)換模塊效率就躍居世界頂級(jí)水平

　　有機(jī)薄膜太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率走勢(shì)。世界的數(shù)據(jù)是在學(xué)術(shù)雜志《Progress in Photovoltaics》的“Solar cell efficiency tables”上刊登的值。東芝的數(shù)據(jù)包括該公司自主測(cè)量的值。（圖根據(jù)東芝的資料制作）

??????? 細(xì)矢還說：“在耐久性試驗(yàn)中，該電池獲得了與薄膜硅太陽能電池基本相同的結(jié)果。我們希望能計(jì)劃盡快制作出效率為10%的30cm見方模塊并實(shí)現(xiàn)實(shí)用化?！保?xì)矢）。