新型塑料太阳能电池提高光电转换效率

随着世界范围内对新能源的需求，廉价环保的聚合物太阳能电池逐渐受到关注，但是一般的聚合物太阳能电池能量利用率较低。日前，RIKEN中心和京都大学高分子化学系研发了一种在光电转换过程中，可有效减少太阳能光子能量损失的聚合物。

来自日本的研究团队探索出了一种新型的将太阳能更加有效地转换为电能的方法。

太阳能电池的工作原理是来自太阳能的光子撞击一个电子，并使之移动产生电流。在这个光能转换的过程中，聚合物太阳能电池比硅太阳能电池损失更多光子能量。

“在聚合物太阳能电池中，光子能量的损失意味着输出电压降低，这是限制其能量转换效率最主要的原因之一。”本研究的作者之一Hideo Ohkita解释说。这项研究的内容《High-efficiency polymer solar cells with small photon energy loss》发表在2015年12月2号的Nature杂志上。

基于以上原因，该团队开始尝试新型聚合物材料，其中氧原子(而非硫原子)处于关键位置，并且发现这种新材料能够从太阳光中获取和利用更多能量，从而能够攻克光能转换过程中的关键性障碍。

“这种新型聚合物可以大幅度减少光子能量损失，使太阳能电池的能量转换效率高达9%，同时提高开路电压。”Itaru Osaka 解释说。

我们通常将能量转换效率达15%视为太阳能电池的突破目标，这样优异性能有望将聚合物电池推向商业化。

“我们通过获得高的短路电压和高的开路电压，从而使单结太阳能电池效率突破15%成为可能，这也将对整个太阳能产业产生巨大影响。”他继续说道。