德國(guó)新型有機(jī)太陽(yáng)能電池 基礎(chǔ)能源新戰(zhàn)略

未來(lái)太陽(yáng)能電池將會(huì)變得質(zhì)感輕盈而且機(jī)械靈活，它們將在印刷工藝的幫助下得以低成本生產(chǎn)。POPUP 是德國(guó)聯(lián)邦教研部(BMBF)資助的一個(gè)新項(xiàng)目，旨在開(kāi)發(fā)適用于有機(jī)光伏器件的更高效材料和新型結(jié)構(gòu)。日前，來(lái)自德國(guó)卡爾斯魯厄技術(shù)學(xué)院(KIT)光技術(shù)研究所(LTI)的一個(gè)以 Alexander Colsmann 博士為首的跨學(xué)科團(tuán)隊(duì)正在致力于改進(jìn)基礎(chǔ)認(rèn)識(shí)，為半透明和不透明的太陽(yáng)能電池模塊開(kāi)發(fā)新型體系結(jié)構(gòu)。

這個(gè)項(xiàng)目為期三年，參與者眾多，包括十所著名大學(xué)、研究機(jī)構(gòu)和各個(gè)領(lǐng)域的企業(yè)，其研發(fā)總預(yù)算為 1600 萬(wàn)歐元，其中BMBF資助了 820 萬(wàn)歐元，其余部分由參與該項(xiàng)目的公司承擔(dān)。 KIT 在這個(gè)項(xiàng)目中的任務(wù)包括制定深入了解和學(xué)習(xí)新的架構(gòu)為半透明和不透明的太陽(yáng)能電池和模塊與業(yè)界伙伴密切合作。

POPUP 項(xiàng)目旨在利用新型有機(jī)太陽(yáng)能電池生產(chǎn)供電。為了達(dá)到這個(gè)目的，研發(fā)團(tuán)隊(duì)計(jì)劃以低成本生產(chǎn)且適用于工業(yè)印刷涂層的方式研究開(kāi)發(fā)出更高效穩(wěn)定的材料，同時(shí)，他們還需研發(fā)剛硬柔韌的新結(jié)構(gòu)材料，生產(chǎn)半透明/不透明的太陽(yáng)能電池模塊。

根據(jù)應(yīng)用的不同，太陽(yáng)能電池可分為由柔性塑料薄膜或硬質(zhì)玻璃載體制成。在有機(jī)太陽(yáng)能電池領(lǐng)域， KIT 科學(xué)家對(duì)兩個(gè)目標(biāo)進(jìn)行了研究，即研發(fā)完全可印刷的太陽(yáng)能電池和取代銦錫氧化物(ITO)電極材料的工作。不同的是，科學(xué)家們使用透明導(dǎo)電薄片作為柔韌載體，而對(duì)于玻璃載體，他們則研究透明電極在金屬的微結(jié)構(gòu)和導(dǎo)電緩沖層的沉積。此外，KIT 的研究團(tuán)隊(duì)專(zhuān)注于利用高效半透明的太陽(yáng)能電池微型模塊制作有機(jī)半導(dǎo)體。

從近期及長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，這些行業(yè)公司計(jì)劃通過(guò)有競(jìng)爭(zhēng)力的大批量生產(chǎn)方式制造有機(jī)太陽(yáng)能電池模塊。這些太陽(yáng)能組件將會(huì)被集成到未來(lái)的汽車(chē)電力供應(yīng)、車(chē)載電子、建筑和玻璃幕墻，為獨(dú)立的建筑物和設(shè)備、應(yīng)急系統(tǒng)、交通和導(dǎo)航設(shè)備提供電力供應(yīng)。這一新技術(shù)也將用于離網(wǎng)供電的休閑活動(dòng)部門(mén)或移動(dòng)消費(fèi)設(shè)備的充電。在此過(guò)程中，KIT 研究人員所獲得的結(jié)果將直接對(duì)各種應(yīng)用造成影響。

POPUP 作為“基礎(chǔ)研究能源 2020+”項(xiàng)目，已被列入德國(guó)聯(lián)邦政府的高科技發(fā)展實(shí)施戰(zhàn)略。