ICFO研制出升级版有机太阳能电池

 建筑的窗户能让太阳光照进来，同时还能储存太阳能，这将是一番怎样的景象？这看似科幻小说，窗户成了太阳能电池，帮助我们缓解对化石能源的依赖并推动环境朝着绿色、清洁方向发展。ICFO近期的一项研究中，研究人员成功制造了透明度高的升级版有机太阳能电池，这标志着可再生能源技术向价格合理、清洁干净、广泛应用又迈进了一步。

该研究成果的论文发表在《自然光子学》（NaturePhotonics）期刊上。

今天的商业太阳能板大多由多晶硅太阳能电池组成，其优点在于太阳能功率转换效率高（约为15%），但也存在几个难题，令其无法充分实现潜在价值。首先，它只吸收直射阳光，对于漫射光的吸收有限；其次，这种电池体积大、不透明且十分沉重，灵活性较差。

虽然距有机太阳能电池技术问世已有三十年，但直到今天人们才开始关注该技术，原因是它能够降低生产成本。尽管有机电池的功效转换效率不及多晶硅电池，但这些有机光伏电池更轻巧、更灵活（能够适应曲面），且对于低光度与非直射光也十分敏感，这使它成为了最引人瞩目的光伏技术之一。除此之外，它可以用作半透明设备，如玻璃窗等，因此格外引人关注。

与其他光伏技术相似，只有通过不透明的设备，有机光伏方能实现最高效的功率转换。为了将这些电池变得透明，金属背电极厚度必须降至几纳米，如此一来，设备吸收太阳光的能力会大打折扣。

ICFO的研究人员已经能够将半透明的电池融入光子晶体中，保证其功率转换效率与不透明的电池设备相同。给电池添加额外光子晶体后，能够增强电池对红外线与紫外线的吸收率，达到56%。与此同时，保证了电池如玻璃板透明。效率与透明度的结合，让这些电池成为光伏建筑一体化技术中的佼佼者。为了让该电池与建筑外表自然融合，电池的颜色必须调整，而调整的方法便是简单的改变光子晶体层的配置。

上述设备前景光明。欧洲最近批准了一个名为SOLPROCELL1的项目，将由ICFO组织推动这些电池性能的研究，改善其稳定性、使用寿命等。