（文章來(lái)源：環(huán)球創(chuàng)新智慧）

據(jù)日本理化學(xué)研究所官網(wǎng)近日?qǐng)?bào)道，該研究所研究人員與國(guó)際伙伴們合作，成功創(chuàng)造出一款既高效又耐用的超薄有機(jī)太陽(yáng)能電池。

有機(jī)太陽(yáng)能電池不僅更環(huán)保，而且生產(chǎn)成本低，非常有望取代硅基傳統(tǒng)薄膜。超薄的柔性太陽(yáng)能電池特別引人注目，因?yàn)樗鼈儐挝恢亓靠商峁┑墓β蚀螅疫m合各種應(yīng)用，例如為可穿戴電子設(shè)備供電，作為軟體機(jī)器人中的傳感器與致動(dòng)器。

然而，超薄的有機(jī)薄膜的效率相對(duì)較低，一般只有10%到12%的能量轉(zhuǎn)化率，明顯低于硅電池的能量轉(zhuǎn)換效率（可高達(dá)17%）。此外，在太陽(yáng)光、熱和氧氣的影響下，超薄膜的性能也會(huì)迅速退化。因此，研究人員們正在嘗試創(chuàng)造“既節(jié)能又耐用”的超薄膜，然而二者往往難以權(quán)衡。

近日，日本理化學(xué)研究所創(chuàng)新研究集群與日本理化學(xué)研究所新興物質(zhì)科學(xué)中心的科學(xué)家們與東京大學(xué)、加州大學(xué)圣巴巴拉分校以及莫納什大學(xué)的國(guó)際伙伴們展開(kāi)合作，成功創(chuàng)造出一款既高效又耐用的超薄有機(jī)太陽(yáng)能電池。相關(guān)論文發(fā)表在《美國(guó)科學(xué)院院報(bào)（Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America）》期刊上。

他們采用了一種簡(jiǎn)單的后退火工藝，創(chuàng)造出了一款柔性的有機(jī)電池。在大氣條件下超過(guò)三千小時(shí)，這款電池的性能退化低于5%，而且能量轉(zhuǎn)化率（太陽(yáng)能電池性能的關(guān)鍵指標(biāo)）達(dá)13%。

課題組從由日本東麗工業(yè)公司開(kāi)發(fā)的一種用于施體層的半導(dǎo)體聚合物開(kāi)始，并且試驗(yàn)了一種新想法，即采用非富勒烯受體增加熱穩(wěn)定性。除此之外，他們?cè)囼?yàn)了一種簡(jiǎn)單的后退火工藝，在90攝氏度的初始退火之后，將材料加熱至150攝氏度。這個(gè)步驟在層與層之間創(chuàng)造出了穩(wěn)定的界面，對(duì)于提高器件穩(wěn)定性來(lái)說(shuō)非常關(guān)鍵。

論文作者之一 Kenjiro Fukuda 表示：“通過(guò)將新的發(fā)電層與簡(jiǎn)單的后退火處理結(jié)合起來(lái)，我們?cè)诔∮袡C(jī)太陽(yáng)能電池中既實(shí)現(xiàn)了高能量轉(zhuǎn)換效率，又實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)期的存儲(chǔ)穩(wěn)定性。我們的研究顯示，超薄的有機(jī)太陽(yáng)能電池可用于以一種穩(wěn)定的方式長(zhǎng)期提供高功率，并且甚至可在高溫高濕的苛刻條件下使用。我非常希望，這項(xiàng)研究將有助于開(kāi)發(fā)長(zhǎng)期穩(wěn)定的電源裝置，用于可穿戴電子設(shè)備，例如附著在衣服上傳感器?！?br /> （責(zé)任編輯：fqj）