有机太阳能电池
更新时间：2011-05-28 12:30
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有机太阳能电池主要是 利用有机小分子或有机高聚物来直接或间接将太阳能转变为电能的器件。有机太阳能电池以具有光敏性质的有机物作为半导体的材料，以光伏效应而产生电压形成电流。
有机太阳能电池的特点
- 有机化合物的种类繁多，有机分子的化学结构容易修饰，化合物的制备提纯加工简便，可以制成大面积的柔性薄膜器件，拥有未来成本上的优势以及资源的广泛分布性。有机太阳能制备成膜。并且可以制备在可卷曲折叠的衬底上形成柔性的。用有机材料制备太阳能电池与硅太阳能电池相比具有制造面积大、廉价、简易、柔性等优点。随着新材料的不断开发和相关技术的发展，有机太阳能电池也愈来愈显示诱人的前景。
有机太阳能电池的原理
- 有机太阳能电池以具有光敏性质的有机物作为半导体的材料，以光伏效应而产生电压形成电流。主要的光敏性质的有机材料均具有共轭结构并且有导电性，如酞菁化合物、卟啉、菁（cyanine）等。
有机太阳能电池的参数
有机太阳能电池的发展历程
有机材料选择是太阳能电池制作的关键, 它必须满足以下几个基本要求:和半导体接触 紧密;在可见光区有好的光吸收;有稳定也即是 长寿命的激发态存在;足够负的激发态氧化还 原势以使电子注入半导体导带,并且基态氧化 还原势尽可能正;满足初级和次级电子转移过 程中能量损失最小的要求。
最早期的有机太阳能电池为肖特基电池，即在真空条件下把有机半导体染料如酞 菁等蒸镀在基板上形成夹心式结构。初期的 有机太阳能电池都是单层结构,但是单层结 构太阳能电池的单色光量子效率(Quantum Effi ciency) 、填充因子(Fill Factor) 和总光电转 换效率都很低。无机太阳能电池的高光电转 换效率和p2n 掺杂给了有机太阳能电池很大的 启发,后来便出现了双层异质结和本体异质结 等借鉴无机太阳能电池的新型有机太阳能电 池,电池本身的各种参数都得到了有效的提高 和改善。
有机太阳能电池的前景展望
- 有机太阳能电池机理研究还没有出现重大的新突破，能否找到新的依据来进行有机 太阳能电池的设计,可能会是今后很长一段时间内需要解决的问题。尽管如此还是可以大胆地预测,成本低、效率高、工艺简单的有机太阳能电池在将来的商业化普及是必然的, 它将成为世界能源中重要的有生力量。有机 太阳能电池的商业化还有很长一段路程要走, 关键问题是电池的各种性能参数尤其是总光电转换效率的提高。解决问题的主要出路,要 从有机太阳能电池设计的三个关键方面,电池 的运作机理、电池的制作材料和制作工艺出发。
