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【资源】有机太阳能电池的研发及产业化已有6人参与
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英特尔展示有机太阳能电池技术 -------------------------------------------------------------------------------- 英特尔在2009年6月18日举行的介绍其研发部门成果的展示会Research@Intel Day 2009”上，展出了有机太阳能电池技术。虽然解说员表示，“该技术尚处于科学概念的研究阶段”，但进行公开展示还是首次。这种有机太阳能电池技术是英特尔与美国华盛顿大学（University of Washington）的共同研究成果。 英特尔强调，在实验室实施的实验结果表明，2mm2面积有机太阳能电池的效率可达到6％，但此次展出的太阳能电池的效率只有1.8％～2％。此次展出的有机太阳能电池采用玻璃底板，目前该公司还在开发采用柔性底板的技术。 更多有关有机太阳能的信息：http://www.21-tech.com/Oscs/Main.asp [ Last edited by ecind on 2011-1-24 at 14:17 ] |
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三菱化学负责人：进军有机太阳能电池领域，2010年发布转换效率7％的试制品 -------------------------------------------------------------------------------- 三菱化学开始采取行动扩大太阳能电池业务。业务扩大的关键在于进军有机太阳能电池领域。该公司2008年成立的“PROJECT-PV”主管星岛时太郎，就公司战略接受了记者采访。 ――三菱化学计划将太阳能电池相关的销售额扩大到什么程度？ 星岛：现在，太阳能电池原料和部材销售额约为20亿日元。除扩大原料和部材销售外，我们还将组合集团公司的原料、部材和技术，开发新产品，以使2010年销售额达到100亿日元。并进一步通过涉足有机太阳能电池，争取在未来使销售额达到1000亿日元。 ――请介绍一下量产有机太阳能电池开发日程？ 星岛：我们将于2010年左右发布有机太阳能电池试制品。并尽可能使转换效率达到7％。为了证明卷对卷制造的可行性，把长度目标订为3m左右。通过发展这些技术，在2015年之前为量产做好准备。在量产时，通过采用串联结构等方式，把转换效率提高到15％，之后，将通过采用纳米材料等，进一步争取实现转换效率超过20％的目标。 ――在各种太阳能电池中，为什么选择了有机太阳能电池？ 星岛：之所以选择有机太阳能电池，是因为其具有“轻、薄、可弯曲”的特性，而且能够通过卷对卷方式低价大量生产。我们拥有薄膜业务，利用在其中积累的制造经验，比较有取得成功的把握。 更多有关有机太阳能的信息：http://www.21-tech.com/Oscs/Main.asp |
2楼2011-01-24 14:16:24
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大日本印刷利用印刷技术试制成功有机太阳能电池 -------------------------------------------------------------------------------- 大日本印刷在2004年3月29日～4月1日于日本?玉大学召开的“第52届应用物理学会联合演讲会”上，发表了利用印刷技术试制的有机太阳能电池。以100mW/cm2的功率密度向该有机电池照射氙灯光线时，能量转换效率为3.4%。发电部分的面积为0.04cm2。产生的电流密度为12mA/cm2，输出电压为0.58V。 在玻璃底板上由ITO（氧化铟锡）透明电极、PEDOT(亚乙基二氧硫代酚)空穴传输层、光电转换层、电子传输层及铜电极构成的有机太阳能电池构造中，利用一种名为刮板的夹具对PEDOT及光电转换层等使用的有机材料进行了喷涂。此次是在玻璃底板上试制有机太阳能电池构造的，不过该公司表示在塑料底板上也可形成相同构造的太阳能电池。 为了增加转换效率，提高了空穴传输层所用PEDOT的导电率、对构造层表面进行了平坦化处理。通过改进PEDOT，转换效率大约提高了3.4倍。不过，在涉及PEDOT采用的技术详情时，该公司表示“目前还不便透露”（大日本印刷解说员）。 在提高转换效率的方法上，大日本印刷还介绍了一种层叠两层光电转换层的方法。该公司虽未公布层叠光电转换层的详细情况，不过据推测层叠的是能够吸收不同波长的有机材料。通过层叠两层光电转换层，在未采用前面所提到的PEDOT改进方法的情况下，同样将转换效率提高了大约20%。 在所形成的下层光电转换层之上层叠另一光电转换层时，想办法使得下层光电转换层不会因上层光电转换层的溶媒产生劣化。具体来说，就是事先将下层光电转换层固化，使其不能与涂布上层光电转换层时所使用的溶媒相溶合。该公司表示，将开发采用了改进PEDOT与双层光电转换层的有机太阳能电池。 |
3楼2011-01-24 14:17:01
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Konarka有机薄膜太阳能电池“还具有耐久性” -------------------------------------------------------------------------------- 美国Konarka科技公布了该公司预定于2008年量产的有机薄膜太阳能电池“Power Plastic”的部分耐久性试验结果。Power Plastic的特点在于能够利用卷对卷印刷技术进行大量生产。而另一方面，由于其他的太阳能电池厂商对其耐久性表示质疑。因此，此次发布也可以看作是为了消除这种疑虑。 美国Konarka公布的是荷兰能源技术研究所――Energy research Centre of the Netherlands（ECN）的评价结果。此次试验依照了IEEE/IEC制定的耐久性试验方法。 实验内容包括：（1）气温65℃下的保管以及发电测试；（2）在气温65℃、湿度85％环境下利用人工波谱进行的太阳能光发电实验。结果如下：在（1）的测试中，经过1000小时后，8成以上样品保持了80％以上的发电性能；在（2）的试验中，经过500小时后，有8成以上样品保持了80％以上的发电性能。“所有太阳能电池模块的封装均采用1天透过0.1g/m2水分的市售廉价薄膜”（该公司）。 Konarka总裁兼首席执行官Rick Hess自信地表示：“（Konarka在其所在地）美国波士顿的屋顶上安装了基本相同的太阳能电池，1年后其性能几乎没有下降。多数看法认为有机太阳能电池的封装必须使用玻璃或非常昂贵的薄膜，与此相反，我们利用市售廉价材料制造出的柔性太阳能电池模块却具有如此之高的耐久性，是了不起的成果”。 |
4楼2011-01-24 14:18:17
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美国西北大学开发出将有机薄膜太阳能电池效率提高至5.6％的新方法 -------------------------------------------------------------------------------- 美国芝加哥近郊的西北大学（Northwestern University）研究小组宣布，在不改变有机薄膜太阳能电池半导体层结构的前提下，仅对正极进行涂布处理，便将单元转换效率由原来的3～4％提高到了5.2～5.6％。美国国家科学院院刊（Proceedings of the National Academy of Sciences）的网络版刊登了该论文。有机薄膜太阳能电池领域，2007年7月曾有报告说实现了6.5％的单元转换效率。此次的方法可用来进一步提高现有的成果。 有机薄膜太阳能电池的用途是，通过与有机EL具有相同构造的有机半导体实现太阳能发电。美国西北大学此前曾开发出从正极到负极采用ITO/P3HT  CBM F/Al结构的太阳能电池。PCBM为n型富勒烯（C612）衍生物，P3HT为p型有机半导体。 美国西北大学此次采用PLD（脉冲激光沉积法）法，在正极上涂布了厚度仅数nm～数十nm的氧化镍（NiO）。其后，通过旋转涂布法层叠了P3HT等半导体层。氧化镍层有望发挥空穴输送和电子拦截的作用，也就是半导体层在光照下产生的电子和空穴中，把空穴高效输送至正极，同时拦截电子，减少导致能量散失的再结合。 通过研究厚度在5～77nm间的氧化镍层，发现在5～10nm厚时效果最佳，使原来3～4％的单元转换效率提高到了5.2～5.6％。另外，开放电压也提高了4成。 后将在进一步改善空穴输送层的同时，致力于开发采用卷对卷印刷方法的柔性底板太阳能电池的量产技术。 更多有关有机太阳能的信息：http://www.21-tech.com/Oscs/Main.asp |
5楼2011-01-24 14:19:41
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大阪大学将有机太阳能电池效率提高至5.3％ -------------------------------------------------------------------------------- 大阪大学和大阪市立研究所在正在召开的第55届应用物理学联合演讲会（2008年3月27～30日，日本大学理工学院船桥校区）上宣布，成功开发出了单元转换效率高达5.3％的有机固体太阳能电池（演讲编号：27p-C-8）。这一转换效率是通过采用纯度极高的C60结晶实现的。在p-i-n结构的有机固体太阳能电池（或有机薄膜太阳能电池）中，5.3％的单元转换效率在日本为最高值，在全球范围内也为高水平，接近2008年2月美国西北大学（Northwestern University）发布的5.2～5.6％（参阅本站报道）。 此次开发的有机固体太阳能电池的结构为ITO（透明电极）/H2Pc/i层/C60/NTCDA/Ag（电极）。H2Pc为酞菁（Phthalocyanine），NTCDA为萘四甲酸酐（Naphthalene Tetracarboxylic Dianhydride）。i层是同时蒸镀p型半导体H2Pc和n型半导体C60而形成的层，从而使得p型和n型半导体形成了复杂的结构。这一结构称为“Bulk Hetero结构”。最近许多有机固体太阳能电池也采用了这一结构。 大阪大学此次着力改进之处是：将半导体层的材料，尤其是C60的纯度提高到了7N，即99.99999％以上；将i层增厚至960nm。仅通过这两点便将单元效率由原来的2.5％提高到了5.3％的全球最高水平。 更多有关有机太阳能的信息：http://www.21-tech.com/Oscs/Main.asp |
6楼2011-01-24 14:20:15
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东丽p型有机薄膜太阳能电池 实现5.5%的转换效率 -------------------------------------------------------------------------------- 东丽开发出了可在有机薄膜太阳能电池上实现5.5％转换效率的p型（供体）有机半导体材料。此次p型有机半导体材料的亮点在于，通过在分子设计及合成方面下工夫，实现了2个目标。一是通过扩大与n型（受体）有机半导体材料之间的能级（空间电位）差，实现了约1V的较高开路电压。二是通过涂覆与n型半导体材料的分散混合液形成pn结时，能够扩大单位体积中pn结界面的表面积。 之所以扩大p型及n型材料的能级差，是为了得到较高的开路电压。此次的p型有机半导体材料是在已有的噻吩（Thiophene）类材料上通过重组分子结构实现的。 在有机薄膜太阳能电池中，通过光吸收形成的激子（电子与空穴成对存在的分子激发状态）在pn结的界面上扩散，由于pn结界面的能级不同，使得电子与空穴发生分离。在一般状态下，激子不会分离出电子及空穴。形成p型及n型材料的异种分子间能级差异越大，则越容易分离。 之所以扩大单位体积的pn结界面的表面积，是为了缩短激子的扩散距离。pn结的界面增大，通过光照射在p型有机半导体中激发的激子，能够立即到达n型半导体材料。 此次的p型有机半导体材料通过增加附属置换基，同时实现了较高的结晶性能、以及与n型有机半导体材料的溶解性。由此更为理想地实现了通过n型及p型有机半导体材料的混合、扩大pn结表面积的“本体异质（Bulk Heterojunction）”结构。 东丽采用此次的n型半导体材料试制成功的有机薄膜太阳能电池（图4）的数据如下。在采用模拟阳光的测定中，元件面积为0.25cm2时，转换效率为5.52％，短路电流为9.72mA/cm2，开路电压为0.99V，曲线因数为0.574。元件面积为0.04cm2时，转换效率为6.0％，短路电流为10.58mA/cm2，开路电压为0.99V，曲线因数为0.573。而在采用白色光的测定中，元件面积为0.25cm2时，转换效率为10.8％，短路电流为22.16mA/cm2，开路电压为1.02V，曲线因数为0.477。 与此相比，作为由国际性评估机构测定的有机薄膜型太阳能电池的特性，美国Konarka Technologies发布的转换效率5.15％是迄今为止的全球最高的效率值。不过，Konarka的数据是在元件面积大得多的1cm2条件下的测定值。如果东丽要强调已经超过该数值，就有必要公布在相同面积下测定的数据。 |
7楼2011-01-24 14:21:15
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德国有机薄膜太阳能电池转换效率亦达6％ -------------------------------------------------------------------------------- 德国Heliatek GmbH宣布，其有机薄膜太阳能电池的转换效率达到了6.07％。测量值已由德国Fraunfofer ISE认证。此前已有几家公司宣布有机薄膜太阳能电池的转换效率超过6％，而此次有机薄膜太阳能电池以单元开口部面积稍大，为2cm2为特征。 该太阳能电池采用基于低分子材料的串联结构。是在德国德累斯顿工业大学（Technical University of Dresden）的Institute of Applied Photo Physics（IAPP）的协助下开发的。Heliatek的目标是今后几年内使转换效率达到10％。 该公司将在2009年9月21～25日于德国汉堡举办的太阳能电池技术国际会议“24th EU PVSEC（European Photovoltaic Solar Energy Conference and Exhibition）”上介绍此技术的详细内容。 更多有关有机太阳能的信息：http://www.21-tech.com/Oscs/Main.asp |
8楼2011-01-24 14:21:44
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韩国将有机薄膜太阳能电池的转换效率提高至6.1％ -------------------------------------------------------------------------------- 韩国光州科学技术学院（GIST）的研究人员宣布，将单结有机薄膜太阳能电池的单元转换效率提高到了6.1％。相关论文刊登在4月26日的学术杂志《Nature Photonics》上。该转换效率还获得了太阳能电池验证机关之一的美国国家可再生能源实验室（National Renewable Energy Laboratory，NREL）的认证。 该太阳能电池由GIST的Kwang-hee Lee和加利福尼亚大学圣芭芭拉分校（UCSB）Alan J.Heeger领导的研究小组共同开发而成。该小组于2007年制出了级联式有机薄膜太阳能电池，转换效率为6.5％。 此次的开发品并不是级联式而是单结太阳能电池。在半导体层上形成了采用PCDTBT及PC70BM的Bulk Hetero结构层。其特点是，开放电压较大。尤其是波长425～575nm的绿色光时，内部量子效率高达90％。 具体的测量值如下，转换效率为6.1％，开放电压（Voc）为0.88V，短路电流密度（Jsc）为10.6mA/cm2，形状因子（FF）为0.66。以上是在AM（空气质量）为1.5G，光线入射强度为100mW/cm2的条件下测量的结果。 更多有关有机太阳能的信息：http://www.21-tech.com/Oscs/Main.asp |
9楼2011-01-24 14:22:12
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Konarka量产有机薄膜太阳能电池 -------------------------------------------------------------------------------- 10/22/2008，美国Konarka科技(www.konarka.com.)宣布，已建成了量产该公司有机薄膜太阳能电池“Power Plastic”的工厂。不久将开始启动多条生产线。采用卷对卷（roll-to-roll：RtoR）印刷技术进行生产，并号称是世界最大类似工厂。此次，Konarka利用了建于波士顿以南约80km的美国马萨诸塞州新贝德福德的美国宝利来公司（Polaroid）的工厂用地，并接受了宝利来转让的生产经验及技术团队。该工厂按面积计算今后可年产1000万m2以上、按发电规模计算年产1GW以上的太阳能电池”（Konarka）。Konarka没有公开该工厂生产的太阳能电池的转换效率，但估计是约10％左右的产品。 |
10楼2011-01-24 14:22:30
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