據美國每日科學網站近日報導， 美國密西根大學科學家展示了光電轉化效率高達15%的有機太陽能電池， 新成果將進一步促進更柔性、更廉價太陽能電池的商用。
研究人員估計， 如果有機太陽能電池的光電轉化效率能夠達到15%， 且使用壽命達到20年， 那麼， 其發電成本僅為每千瓦時7美分。 而美國能源資訊署的資料顯示， 2017年， 美國的平均發電成本為每千瓦時10.5美分。
有機太陽能電池與傳統的無機電池相比具有多項優勢。 矽基無機太陽能電池板製造成本高昂， 但基於碳的有機太陽能電池可以廉價地製造成卷，
但有機太陽能電池的光電轉化效率比較低， 在與普通能源的競爭中只能甘拜下風。 研究第一作者車小洲（音譯）說：“過去幾年， 其光電轉化效率一直徘徊在11%到12%左右。 ”
為了有所突破， 研究人員集結了設計和工藝方面的多項進步。 首先， 他們設計了一個系統， 該系統結合了專用層來吸收可見光和紅外光。 實質上， 他們堆疊了兩個有機太陽能電池——一個能吸收波長從350納米開始的可見光譜中的光；另一個能吸收波長高達950納米的近紅外光。 車小洲說：“電池本身的光電轉化效率為10%到11%， 當將它們堆疊在一起時， 光吸收增加，
研究人員相信， 轉化效率還可以進一步提高。 車小洲解釋說：“可以通過改善光吸收來增加電流， 並最大限度地減少能量損失， 從而提高電壓。 計算結果表明， 此類設備的光電轉化效率在不久的將來可達18%， 有助太陽能成為真正無處不在的清潔能源。 ”
研究發表於最新一期《自然·能源》雜誌上。