謝菲爾德大學和劍橋大學的研究團隊利用“鉆石光源”對塑料太陽能電池的內部結構進行了深入探測，并據此改善了生產工藝，提升了電池的整體效能。
背景
隨著全球對清潔能源的需求日益增加，太陽能作為一種無限且清潔的能源來源，具有巨大的潛力。然而，傳統的晶硅類太陽能電池存在著成本高昂、制作復雜等問題，制約了其廣泛應用。在這種背景下，英國科學家開展了一項新的研究，旨在探索一種更經濟高效、環境友好的太陽能電池解決方案。
研究成果
這項研究成果可能推動塑料太陽能電池在未來5至10年內實現商業化應用。這些電池采用可回收的塑料薄膜作為原材料，能夠通過“卷對卷印刷”技術進行大規模生產，從而降低了生產成本和對環境的影響。這一創新技術有可能對現有的晶硅類太陽能電池市場產生重大影響。相關研究于2019年7月4日在《先進能源材料》期刊上發表。
制作工藝
研究人員采用了全新的制造方法，無需依賴昂貴的半導體結構制造技術，而是通過批量印刷工藝，在塑料薄膜上印制出了僅厚60納米的電路結構。整個制造過程中保持低溫條件，使得“卷對卷印刷”技術得以應用于大規模生產。相較于傳統的晶硅類太陽能電池生產，這種方法不僅提高了生產效率，還減少了能源消耗和材料浪費。此外，這種塑料太陽能電池具有重量輕、易于運輸、可彎曲等特點，便于安裝在建筑表面上，節省空間。
性能提升
盡管當前這種聚合物太陽能電池的轉化效率已達到7%-8%，但研究人員表示，他們正在努力將其提升至10%以上。這將進一步增強其在太陽能領域的競爭力。
前景展望
謝菲爾德大學教授理查德·瓊斯指出，未來50年內，傳統化石能源難以滿足全球不斷增長的能源需求，因此太陽能成為最具前景的替代能源之一。他預計，基于塑料等有機材料的太陽能電池制造技術將在不久的將來成熟，并實現商業規模應用。然而，如何延長電池壽命以及進一步提高轉化效率將是未來面臨的挑戰。
參考資料 >
揭秘英國鉆石光源神秘面紗:亮度為太陽百億倍.陽光網科技.2024-11-12
英國“鉆石”同步輻射光源（DIAMOND）.英國“鉆石”同步輻射光源（DIAMOND）.2024-11-12
揭秘璀璨奪目的鉆石光源.揭秘璀璨奪目的鉆石光源.2024-11-12