UNIST开发出58.5平方厘米高效大面积有机太阳能电池
一种即使在大面积条件下也能保持高效率的有机太阳能电池已经被开发出来，使下一代太阳能电池的商业化又向前迈进了一步。
UNIST化学系Kim Bongsu教授团队与KIST下一代太阳能电池研究中心Son Haejeong博士团队联合开发出了适用于大面积有机太阳能电池的高效率材料。
研究团队通过调节n型半导体与p型半导体的混溶性，成功控制了有机材料的聚集现象，这一现象正是以往大面积有机太阳能电池效率下降的主要原因。
与目前已商业化的硅基太阳能电池相比，有机太阳能电池具有更轻、更柔性且可制成半透明等优点，因此备受关注，被视为下一代电池。然而，在器件制备过程中出现的有机材料聚集现象，使得难以实现高效率。
联合研究团队在电子受体的末端引入特定原子，开发出了“非对称n型半导体”。同时，通过将构成半导体高分子化合物的两种单体结合，开发出新的“p型共聚物半导体”。
研究团队通过调节新开发半导体的混溶性，在大面积有机太阳能电池器件制备过程中抑制了有机材料的聚集现象，并制备出了光活性层均匀的薄膜，其膜面粗糙度可在数纳米尺度内加以控制。
在本次研究中，使用新开发半导体制成的大面积有机太阳能电池，即使在58.5平方厘米的大面积下，也实现了11.28%的高功率转换效率。与迄今为止公开的相似面积有机太阳能电池平均6.69%的功率转换效率相比，性能大幅提升。
Son Haejeong博士表示：“我们在58.5平方厘米的大面积有机太阳能电池上，仍然保持了1平方厘米有机太阳能电池器件的填充因子，同时相对于1平方厘米器件也保持了80%的功率转换效率，从而实现了高效率与高稳定性的统一。”
Kim Bongsu化学系教授表示：“本研究提出了一个新方向，即通过调节n型半导体与p型半导体之间的混溶性，可以提升大面积有机太阳能电池的性能。希望本研究能够推动今后高效率大面积有机太阳能电池的开发。”
本研究在科学技术信息通信部和韩国研究财团的支持下开展，UNIST化学系研究员Peddaboodi Gopikrishna、半导体材料与部件研究生院研究员Eom Duhyeon，以及KIST研究员Lee Jinhyung、Yoon Seongwon作为第一作者参与了研究。
研究成果已于7月14日在线发表在国际权威学术期刊《Advanced Functional Materials》上。
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