破紀錄轉化效率和壽命：大幅改善有機太陽能電池弱點

芬蘭奧博學院大學（Åbo Akademi University）最近在有機太陽能電池技術方面取得重大突破，成功找到並消除之前未知的損耗機制，大幅提升電池效率和壽命，為提高有機太陽能技術的性能和穩定性提供寶貴見解。論文發表於《自然─光子學》期刊。

研究由奧博學院大學有機電子研究小組與蘇州奈米科技與奈米仿生研究所的常齊馬教授團隊合作完成。成果十分豐碩：

1. 1平方公分面積的倒置結構太陽能電池達成超過18%卓越轉化率。
2. 創下有機太陽能電池最長壽命，白光照射達24,700小時，超過預估壽命16年。

有機光伏因輕巧、可撓性和節能製造過程而有商業化潛力。近五年最佳有機太陽能電池的功率轉換效率實驗室可達20%，但材料容易因暴露陽光和空氣降解，長期穩定性仍需改進才能更廣泛應用。

研究員發現，設備底部接觸層（氧化鋅等金屬氧化物製成）會產生窄小複合區域，導致光電流損失。在底部接觸層薄塗溶劑處理過的氮氧化矽（SiOxNy）鈍化層，就可消除複合區域，提高轉化效率。

這項技術特別適用倒置結構（又稱n-i-p結構）的太陽能電池。這種結構以最耐用材料當最頂端接觸層，比傳統型更穩定，但功率轉換率略不足。研究員發現為同時提高這類電池性能和穩定性開闢新路。

奧博學院大學Ronald Österbacka、Sebastian Wilken和Oskar Sandberg等表示，此發現使大規模生產高效穩定有機太陽能電池更具潛力，有望加速更高效耐用有機光伏系統開發應用，推動可持續能源解決方案普及。

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（首圖來源：shutterstock）