X射线透视太阳能电池内部机理 或提高效率

X射线技术揭示有机太阳能电池内部机理

慕尼黑工业大学的研究人员利用X射线技术在分子水平上观察了有机太阳能电池的内部反应，从而可以用来提升太阳能电池的转化效率。

有机太阳能电池由有机分子组成，制约电池获得更多能量的一个关键因素为分子的排列方式。到目前为止，关于印刷过程中分子之间如何进行排列这一问题还没有相应的研究，而为了控制电池中各组分的排列方式，十分有必要从分子尺度研究这一问题。该小组的研究发现，印刷刚开始时，溶剂逐渐挥发而其它材料保留在溶液中，这一现象直接导致有机分子的浓度增加，直到电子供体开始结晶。同时，电子受体开始聚合。这一过程中，两种材料之间的距离已经确定，从而直接影响电池的效率。为了提高电池的效率，需要控制打印过程中的这一步骤。

研究人员将利用现有结果控制其它材料的排列方式，从而直接应用在工业生产领域，优化电池生产过程。

突破新记录的双结太阳能电池

近日，美国能源部下属的国家可再生能源实验室（NREL）与瑞士电子与微技术中心（CSEM）的研究人员共同开发出双结III-V族/硅太阳能电池，在将非集中太阳光转化为电能的效率方面创造了新纪录，达到29.8%。

这种太阳电池是由两种电池堆积构成的，其中上部分是由NREL开发的磷化铟镓（GaInP）太阳电池；下部分是由CSEM采用硅异质结（SHJ）技术开发的晶体硅电池。取得这项记录的关键是CSEM提出的新型双结太阳能电池结构设计。首次合作的结果进一步表明，通过组合NREL和CSEM的太阳能电池可以实现更高的效率。

该项研究工作的资金来自美国能源部办公室能源效率和可再生能源SunShot计划（旨在实现太阳能相对传统能源的成本优势）以及瑞士联邦和nano-tera.ch计划。