大面积有机光伏组件效率达14.5%破世界纪录

由德国Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg领导的一个国际研究小组建造了一个大面积有机光伏（OPV）面板，其效率达到了14.5%，创下了世界纪录。

该结果得到了弗劳恩霍夫太阳能系统研究所（Fraunhofer ISE）的认证。对于相同的模块类型，Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg在2023年12月实现了14.46%的效率，大大超过了原来由台湾OPV专业公司Ways Technical Corporation （Waystech）和Nanobit创造的57枚电池封装组件13.1%的效率记录。

该组件由216个4平方毫米大小的独立太阳能电池组成。整个器件包括一个玻璃和氧化铟锡（ITO）基层、一个氧化锌（ZnO）电子传输层（ETL）、一个由PM6:Y6-C12:PC61BM有机材料制成的吸收器、一个依赖于聚合物PEDOT-F的空穴传输层（HTL）和银（Ag）金属触点等。

该研究小组使用P1, P2和P3激光切割来建立单片互连，以增加模块电池之间的电压，构成一个尺寸为143 mm × 143 mm，有效面积为204.11 cm²的模块。

科学家们表示，在电池到组件的放大过程中，加速叶片涂层技术的使用可以降低电阻损耗，据报道，该技术可以制造出厚度偏差小于5%的均匀涂层。ETL、吸收器和HTL都是在环境空气中使用非卤化溶剂进行叶片涂覆的。

在标准照明条件下测试，该组件实现了15.1%的最大功率转换效率和76.0%的填充系数，科学家们表示，这相当于在面板中使用的独立太阳能电池。

这些结果应该很快就会出现在美国能源部国家可再生能源实验室（NREL）的高效能光伏组件效率排行榜中。研究人员表示：“这项工作展示了OPV的尖端升级研究，旨在缩小高性能电池和组件之间的效率差距。”

新的OPV组件发表在《焦耳》杂志一篇题为《大面积有机光伏组件实现14.5%效率，获世界纪录认证》的论文中。该研究团队由来自德国纽伦堡理工学院、加拿大OPV材料供应商Brilliant Matters和中国华中科技大学的学者组成。