LiU 生物分子與有機電子教授 Olle Ingan?s 表示,有機太陽能電池可以制造成半透明、柔軟、可撓式樣式,甚至可添入不同顏色,而且制造成本相當(dāng)?shù)土;谶@些特性,有機太陽能電池可用在任何地方,而該團隊為提升性能,改良電池印刷過程。
研究指出,當(dāng)電極與活性層兩者相互覆疊成薄膜時,原有的缺陷在印刷過程中會被另一層缺陷侵蝕(attack),導(dǎo)致瑕疵越來越嚴(yán)重,最終造成電池內(nèi)部短路。雖然電流就可解決大部分問題,但 Olle Ingan?s 表示必須排除每個缺陷,不過這不僅耗時,且很難修捕所有電池,這也意味著電池模組會有一定故障率。
如今研究團隊已成功找出新方法解決問題,研究員用活性聚合物(active polymer)材料替代黏著膠(glue),因此在印刷過程中,電極與活性層疊加前會被聚合物材料包覆,且由于只印刷兩層,缺陷數(shù)量較少,在積層(lamination)過程中兩層缺陷相對的可能性不大。
Olle Ingan?s表示,團隊也發(fā)現(xiàn)使用新制程將兩層疊壓在一起時,會形成一個靈活且穩(wěn)固的電池模組,且光電流(photocurrent)也提升近 45%。
研究也指出濕度會影響電池效率,由于電子會被材料中的缺陷(traps)捕獲,電子將難以抵達電極,于是研究透過制造該陽極和陰極薄膜,將薄膜與活性聚合物隔離于空氣,成功解決這項挑戰(zhàn)。Olle Ingan?s 表示,「我們也同時證明,這種積層方式適用于各種不同聚合物組合,且能源效率也與傳統(tǒng)制造方法一樣高?!?,論文已發(fā)布在科學(xué)雜志《npj Flexible Electronics》。