替代太阳能电池可提高效率和稳定性

太阳能电池由吸收光的材料形成，这些材料将阳光转化为电能。我们习惯于看到覆盖区域或房屋屋顶的面板主要由硅制成。

然而，硅面板生产耗能大，笨重且不灵活。世界各地的研究小组都在研究基于柔性“有机”材料(塑料)的替代品，这些材料可以用墨水印刷。这项研究可能会导致窗户中透明的太阳能模块，大型发电机甚至集成到衣服中。

有机太阳能材料提供了很多希望，但在与硅面板竞争之前仍需克服挑战。例如，由有机“钙钛矿”材料制成的太阳能电池稳定性很差–太阳能电池通常在几个小时内会在阳光下分解–并包含铅等有毒元素。

帝国理工大学化学系的博士学位学生Andrew Wadsworth是开发有机太阳能电池的团队的一部分。海莉·邓宁(Hayley Dunning)向他讲述了他们如何克服障碍并改善设备性能。

您要研究哪种类型的太阳能电池，挑战是什么?

我们的小组研究基于半导体聚合物的电池，这些电池通常与称为聚(3-己基噻吩)(P3HT)的材料一起工作。这是可以大规模生产的少数半导体聚合物之一，并且与许多已报道的高性能聚合物相比，它更加稳定。

然而，直到最近，与许多其他聚合物太阳能电池相比，基于P3HT的太阳能电池仅能够提供适度的性能，更不用说钙钛矿和硅电池了。还值得注意的是，聚合物太阳能电池的稳定性通常较差，尽管其程度不如许多钙钛矿。