日本的一個(gè)研究小組創(chuàng)造出了一種名為富勒烯茚酮（FIDO）的新型材料，這種材料可提高下一代太陽能電池的耐用性和效率，其潛在應(yīng)用范圍還可擴(kuò)展到有機(jī)光電二極管和光電探測器。

  采用 FIDO 技術(shù)的非晶太陽能電池更高效、更穩(wěn)定、更輕巧。資料來源：Yutaka Matsuo

  日本名古屋大學(xué)研究人員領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)研究小組創(chuàng)造出一種基于富勒烯茚滿酮（FIDO）的材料，有望提高下一代太陽能電池的耐用性。耐久性一直是太陽能電池實(shí)際應(yīng)用和商業(yè)化的最大障礙之一。研究人員在《美國化學(xué)學(xué)會(huì)雜志》（Journal of the American Chemical Society）上發(fā)表了他們的研究成果。

  下一代太陽能電池可能會(huì)使用基于透鏡的電池。這些基于晶體的電池效率很高，甚至可以在室內(nèi)微弱光線條件下發(fā)電。它們還比傳統(tǒng)的硅太陽能電池更輕、更靈活。因此，它們更適合安裝在窗戶和墻壁等垂直表面上。

  這些太陽能電池的許多獨(dú)特性能都來自富勒烯（C60）。富勒烯的形狀獨(dú)特，像一個(gè)足球，讓人一眼就能認(rèn)出。富勒烯是一種碳基半導(dǎo)體，可以引導(dǎo)電子產(chǎn)生能量，因此對有機(jī)電子產(chǎn)品至關(guān)重要。研究人員可以將有機(jī)分子附著在富勒烯上，以增強(qiáng)其電子功能，從而創(chuàng)造出具有不同特性的衍生物。

FIDO介紹：穩(wěn)定高效的材料

  未來社會(huì)創(chuàng)新研究所的松尾豐教授領(lǐng)導(dǎo)的研究小組在富勒烯中加入了茚酮，從而制造出了FIDOs。茚酮是一種在反應(yīng)中非常有用的化合物。它具有獨(dú)特的融合環(huán)結(jié)構(gòu)，能在富勒烯和茚酮的苯部分之間建立牢固的碳聯(lián)系。這就形成了一種即使在加熱時(shí)也非常穩(wěn)定的排列。

  松尾和他的合作者利用FIDO控制薄膜生成一種非晶材料，而不是目前使用的硅太陽能電池中更為常見的晶體材料。與組織嚴(yán)密的晶體相比，非晶材料的結(jié)構(gòu)更加隨機(jī)。這種隨機(jī)性使得非晶體薄膜可以通過調(diào)整沉積條件和調(diào)整薄膜的電特性來達(dá)到太陽能電池技術(shù)的要求，從而具有特定的性能。

  當(dāng)他們將新技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)薄膜進(jìn)行比較時(shí)，發(fā)現(xiàn)新薄膜有許多優(yōu)點(diǎn)。與傳統(tǒng)薄膜不同，它更高效、更穩(wěn)定，而且這些特性不會(huì)退化。重要的是，轉(zhuǎn)換效率并沒有降低。

對光伏技術(shù)的廣泛影響

  松尾說："我們的無定形薄膜在加熱時(shí)不會(huì)結(jié)晶，形態(tài)穩(wěn)定性極佳。薄膜的一個(gè)問題是，當(dāng)加熱到 150°C 時(shí)，結(jié)晶程度會(huì)增加。我們新開發(fā)的薄膜在沉積后是一種無定形薄膜，即使在加熱時(shí)也保持無定形。"

  該研究小組認(rèn)為他們的技術(shù)具有廣泛用途。松尾說："預(yù)計(jì)這些富勒烯衍生物不僅可用于過氧化物太陽能電池，還可用于光電轉(zhuǎn)換元件，如有機(jī)光電二極管和有機(jī)光電探測器。有機(jī)光電探測器有助于相機(jī)成像傳感器的高分辨率，并將用于智能手機(jī)顯示屏的指紋驗(yàn)證，允許從手指觸摸屏幕的任何部分解鎖"。