德研制成有机太阳能电池

陈勇

　　德国多家科研机构最近宣布合作研制成功了以普通有机聚合物为核心的太阳能电池。

　　目前的太阳能电池主要依靠硅或稀有金属合金制成的面板实现光电转换，其昂贵的价格妨碍了太阳能电池的普及。德国奥尔登堡大学、德累斯顿大学、弗劳恩霍夫太阳能研究所等科研机构发现，普通ＰＶＣ聚合塑料颗粒就可以实现光电转换。

　　研究人员发现，当聚合塑料粒子受阳光照射的时候，其表面碳原子的电子振动明显加快，振幅加大，但返回碳原子轨道的速度却慢得多，这样在若干微秒的时段内就形成了“电子－空穴对”。

　　为了使这种“电子－空穴对”形成电流，研究人员制成了一个“夹层”，它一面是金属铝，另一面是锌－铟金属氧化物，中间填充塑料粒子。这样的“夹层”本身在两层之间就存在电场，聚合塑料粒子起到了绝缘层的作用。但是当阳光照射的时候，由于聚合有机物的碳原子产生“电子－空穴对”，带负电的电子向铝金属层流动，而带正电的“空穴”向锌－铟金属氧化物层流动，结果就形成了电流。

　　领导该项研究的弗拉基米尔·迪亚科夫称，有机太阳能电池板目前能产生８００毫伏的电压和每平方厘米５毫安的电流，稳定的光电转换效率约为２％。他说，这种电池产生的电流是硅太阳能电池板的五分之一至八分之一，但经过改进后可提高１０倍。目前研究人员正在设法提高有机太阳能电池的工作稳定性。