加州大学的有机薄膜太阳能电池转换效率达到6.5％

【日经BP社报道】

　　美国加州大学圣芭芭拉分校(UCSB)宣布，由该校物理学教授Alan J. Heeger等组成的研究小组“使有机薄膜太阳能电池的单元转换效率达到了全球最高——6.5％”。原来的世界最高记录约为5％，日本最高记录为4％左右。该成果的详细内容刊登在了2007年7月13日的科学杂志《Science》上。

　　此次研究由加州大学圣芭芭拉分校的Heeger与韩国光州科学技术学院材料科学与工程系的李光熙教授联合进行。Heeger等研究小组在有机薄膜太阳能电池结构中，采用了“级联结构”。这一结构由2种不同特性的薄膜太阳能电池层叠而成，以此来有效利用太阳光的各种波长。

　　近来，级联结构已经被很多太阳能电池所采用，所以级联结构并不罕见，此次成果的关键在于“在两个太阳能电池单元之间夹了一层TiOx（钛氧化物材料）”（Heeger）。有机半导体方面，p型半导体使用了PEDOT:PSS，n型半导体使用了C₆₀衍生物PCBM与PCPDTBT的混合材料以及C₇₀衍生物PC₇₀BM与P3HT的混合材料。

　　从阳光入射方向看，第一个电池单元采用的是PEDOT:PSS和PCBM:PCPDTBT的组合，而第二个电池单元则采用的是PEDOT:PSS和P3HT:PC₇₀BM的组合。第一个电池单元对太阳波长的吸收高峰在750～800nm和440nm以下，而第二个电池单元的吸收高峰在500nm左右。

　　Heeger与白川秀树等凭借《导电高分子的发现与开发》在2000年曾获得了诺贝尔化学奖。（记者：野泽 哲生）