美国西北大学开发出将有机薄膜太阳能电池效率提高至5.6％的新方法

美国芝加哥近郊的西北大学（Northwestern University）研究小组宣布，在不改变有机薄膜太阳能电池半导体层结构的前提下，仅对正极进行涂布处理，便将单元转换效率由原来的3～4％提高到了5.2～5.6％。美国国家科学院院刊（Proceedings of the National Academy of Sciences）的网络版刊登了该论文（论文链接）。有机薄膜太阳能电池领域，2007年7月曾有报告说实现了6.5％的单元转换效率（参阅本站报道）。此次的方法可用来进一步提高现有的成果。

有机薄膜太阳能电池的用途是，通过与有机EL具有相同构造的有机半导体实现太阳能发电。美国西北大学此前曾开发出从正极到负极采用ITO/P3HT:PCBM F/Al结构的太阳能电池。PCBM为n型富勒烯（C612）衍生物，P3HT为p型有机半导体。

美国西北大学此次采用PLD（脉冲激光沉积法）法，在正极上涂布了厚度仅数nm～数十nm的氧化镍（NiO）。其后，通过旋转涂布法层叠了P3HT等半导体层。氧化镍层有望发挥空穴输送和电子拦截的作用，也就是半导体层在光照下产生的电子和空穴中，把空穴高效输送至正极，同时拦截电子，减少导致能量散失的再结合。

通过研究厚度在5～77nm间的氧化镍层，发现在5～10nm厚时效果最佳，使原来3～4％的单元转换效率提高到了5.2～5.6％。另外，开放电压也提高了4成。

后将在进一步改善空穴输送层的同时，致力于开发采用卷对卷印刷方法的柔性底板太阳能电池的量产技术。