有机聚合物太阳能电池顾名思义, 是利用有机聚合物吸收光线并将其转化为电力, 因可大量制备, 价格相对低廉, 材料无毒, 成品柔软可弯曲等特性, 使其虽然耐用性和转换效率无法与无机太阳能电池匹配, 但仍在光伏应用方面很有前途.
过去 20 年里, 有机聚合物太阳能电池相关研究发展迅速, 专利数量不断增加, 但事实上这种新兴技术不可能大片取代传统的无机, 硅晶太阳能电池, 那它们究竟能在哪儿发挥用武之地? 最近俄亥俄州立大学 (Ohio State University) 电机工程学家 Paul Berger, 研究助理 Minjae Kim 在《Renewable and Sustainable Energy》期刊上发布论文, 探讨有机聚合物太阳能目前的最新进展与挑战.
研究人员认为, PSCs 和无机太阳能电池应该互补, 比如前者能绕过高压输电线 (transmission line) 为设备提供电力, 简单地替杂货店灯饰或食品包装上的感测器供电. 由于有机太阳能电池本身多是塑料 (聚合物) , 灵活, 薄巧且透明, 很适合结合在背包, 外套夹克甚至是咖啡奶精或窗户表面上, 是一个颠覆性的新商业模式.
至于有机电池现在面临的挑战, 第一无外乎使用寿命有限. 由于聚合物和电池活性金属阴极暴露在水与氧气环境时会氧化, 导致性能衰退, 必须加以封装保护, 但想封装柔软的电池比硬性电池更具挑战性.
而目前聚合物太阳能电池在实验室中的转换效率只有 13%, 远低于商用太阳能电池的 20% (后者目前最高记录效率达 26.6%) , 但研究人员指出, 随着串联型太阳能电池的发展, 有机太阳能电池也有机会在未来透过分工合作获取更高转换效率.
美国与欧洲一些公司都在努力将可行聚合物太阳能电池推向市场, 如果成功, PSCs 就可以在市场上打下自己一片天地, 专为各种远程设备供电.