德科學(xué)家研發(fā)嵌入玻璃的有機(jī)太陽(yáng)能電池組件

嵌入薄膜的有機(jī)太陽(yáng)能電池組件（OPVs）具有替代硅基太陽(yáng)能電池的潛力，可以在大氣壓下加工，更重要的是其制造可利用印刷技術(shù)。這比生產(chǎn)無(wú)機(jī)組件所需要的復(fù)雜流程要快捷高效很多。利用打印技術(shù)制造的前提是需要有柔性的基底載體材料。迄今為止使用的聚合物薄膜有很大缺陷：薄膜在一定程度上滲透水蒸汽與氧氣，這兩樣都能對(duì)太陽(yáng)能電池組件造成損害，大大降低其壽命。出于應(yīng)用的需要，必須用帶有阻隔層的基底來保護(hù)電池組件。如要采用更高的加工溫度或延長(zhǎng)使用壽命，就必須選用其他基材。

德國(guó)弗朗霍夫聚合物應(yīng)用研究所的研究人員目前正在開發(fā)一種新型載體材料：他們將有機(jī)太陽(yáng)能電池組件嵌入超薄玻璃。玻璃不僅是理想的密封材料，且能承受高達(dá)400℃的加工溫度。投入使用的是合作伙伴康寧（Corning）公司提供的一種特殊玻璃，它與常見的比如水杯玻璃無(wú)大干系，因特有的物理性能可把它加工成僅100μm厚的薄片，約為1張紙的厚度。這種玻璃不僅超強(qiáng)、不易斷裂，而且在固體狀態(tài)也可彎曲。

使用這種材料，科研人員與康寧公司在“片對(duì)片”（Sheet to Sheet）工藝中已經(jīng)做成了首個(gè)有效的有機(jī)太陽(yáng)能電池組件。研究人員接著又嘗試“卷對(duì)卷”工藝：類似于印刷報(bào)紙，將載體基片繞于卷輥上，面對(duì)另一個(gè)空卷，在2個(gè)卷之間經(jīng)多道程序打印光活性層與電極。首次嘗試獲得成功，科研小組生產(chǎn)出了較小基板尺寸的同質(zhì)層。

為能最終投用工業(yè)生產(chǎn)，科研人員正著手對(duì)此工藝程序做多處調(diào)整。從長(zhǎng)期看，該技術(shù)可為不同的應(yīng)用意圖——從移動(dòng)電話的微小太陽(yáng)能電池到大規(guī)模的光伏組件——生產(chǎn)高強(qiáng)度、高性能的有機(jī)太陽(yáng)能電池組件。