
有机太阳能组件(OSMs)在建筑领域的一体化光伏设计具有潜在应用价值,但在采用非卤代溶剂涂布工艺制备均匀且大面积的活性层时面临诸多挑战。 鉴于此,浙江大学李昌治等人在期刊《Advanced Materials》发文,题为“Colorful and Semitransparent Organic Solar Modules via Air-Blade Assisted Coating of Active Layers”。本研究提出了一种室温气刀辅助(RT/A)涂布技术,该技术能够在常温、非卤代溶剂处理条件下获得均匀的活性层。研究表明,RT/A涂覆技术能够缓解在热基板涂覆过程中常见的膜不均匀性问题。与热基板涂布中因温差导致的不均匀液-固转变不同,RT/A策略通过定向气流控制成膜过程中的转变时间,从而在常温涂布条件下获得高质量的活性层共混物。RT/A策略制备的大面积活性层展现出良好的一致性和均匀性。最终制备的OSMs实现了高效率,其认证光电转换效率(PCE)为14.5%,面积为19.31 cm2(该结果已记录在太阳能电池效率表第60版中)。通过进一步集成Fabry–Pérot透明电极,成功开发出色彩丰富且半透明的组件,其PCE为12.80%。总体而言,本研究为有机光伏的可扩展制备提供了一种有前景的方法。
创新点
1,涂覆技术:空气刀辅助涂覆(Air-Blade Assisted Coating)技术制备活性层是一种新兴的、具有潜力的薄膜制备方法,有助于实现大面积、均匀的薄膜沉积。
2,性能提升:通过优化涂覆工艺和材料配方,实现了较高的光电转换效率(PCE),与此同时也保持了良好的透明度和色彩表现。
3,调控色彩与透明度:制备出色彩丰富且半透明的有机太阳能模块,这为有机太阳能电池在建筑一体化光伏、智能窗户等领域的应用提供了新的可能性。
未来展望
1,该研究为有机太阳能电池的制备提供了一种新颖且高效的方法,有助于推动有机太阳能技术的进阶和大规模商业化。
2,可供选择的色彩种类较多且具有半透明的有机太阳能模块为光伏应用到建筑,室内装潢等领域提供了新的方向,能够更好地满足美观与性能的双重需求。





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