有机组件作为光伏装置的可再生组件-焦点滚动

由于高能源价格和社会对燃烧化石燃料对社会和健康的负面影响的认识不断提高，人们对光伏和其他可再生能源的兴趣越来越大。科学家们一直在研究新技术和新材料，以提高可再生能源系统的效率。研究领域之一是 OPV ，即有机来源的光伏电池。

(资料图)

为实现可持续经济而努力，必须考虑最天然的原材料来源。我们无法回避这样一个事实，即使是可再生技术也会在生产和运输阶段涉及排放。在光伏产业中，有机来源的电池是应对这一挑战的答案之一。它们有什么特点？

什么是 OPV？

OPV（有机光伏）是一种由有机化合物制成的光伏电池，即那些基本成分是碳和氢原子的化合物。在物理和化学特性方面，有机光伏电池类似于塑料，这转化为该技术的许多优势。

有机光伏电池的优势和局限性

电池的主要优点是柔韧性和半透明性，与硅电池相比，这增加了它们的应用领域。此外，制造 OPV 的材料种类繁多，可以减少电池的供应和价格。有机细胞的一个重要缺点是它们对水分和氧气的敏感性。

OPV 如何发挥作用？

在目前使用的有机电池中，并没有严格分为两层，一层是电子受体，另一层是电子供体。另一方面，使用了质量异质结技术，该技术包括纳米级供体和受体材料的彻底混合。根据所使用的材料，可以区分两种类型的有机模块。它们可以基于聚合物和分子。

基于聚合物的 OPV 使用具有长分子链的系统作为电子供体材料，例如 P3HT、MDMO-PPV。电子供体材料通常按带隙分类。具有宽带隙(>1.8 eV)的供体示例是 P3HT、中等带隙(1.6-1.8 eV)- PCDTBT 和窄带隙(<1.6 eV)- PTB7。

第二种类型的 OPV 结构基于能够在电磁波谱的可见光和近红外范围内吸收的分子。使用分子的材料被用作受体并取代以前使用的富勒烯材料，其特点是在可见光范围内的光吸收较低。

制造技术

由于其灵活性，OPV 可以采用卷对卷技术制造。它是一种施加涂层的方法，例如通过将柔性材料印刷并施加到卷上，然后在完成工艺过程后将其卷绕到新卷上以创建输出卷。成品材料可以切割成目标尺寸，就像织物一样。卷对卷技术可提高生产灵活性和自动化程度。

由于其特性，有机光伏电池可用于我们生活的许多领域，其使用受到建设者创造力的限制。进一步开发 OPV 中使用的材料有助于提高其效率和使用寿命。由于这一点，不仅发电将是生态的，而且制造电池的材料也是如此。

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