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將光能有效地轉(zhuǎn)換為電能
此次的有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池采用了p型半導(dǎo)體與n型半導(dǎo)體的接觸面積大、可提高發(fā)電效率的本體異質(zhì)結(jié)。而且采用了使p型半導(dǎo)體變成納米級(jí)微細(xì)纖維狀、在其他部分填充了n型半導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)。
圖3 采用容易提高效率的結(jié)構(gòu)。
這樣就能減少現(xiàn)有本體異質(zhì)結(jié)的電子傳輸損失。采用現(xiàn)有本體異質(zhì)結(jié)構(gòu)時(shí)，受到光照后產(chǎn)生的電子中有很多不會(huì)轉(zhuǎn)化為發(fā)電能量的電子。這是因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)內(nèi)部存在孤立領(lǐng)域，此處產(chǎn)生的電子無(wú)法到達(dá)電極。而此次的太陽(yáng)能電池通過(guò)使p型半導(dǎo)體變成纖維狀，形成了使接觸面產(chǎn)生的電子能夠到達(dá)電極的路徑，從而減少了輸送損失。
此次的開(kāi)發(fā)目標(biāo)是輸出功率達(dá)到現(xiàn)有太陽(yáng)能電池的兩倍以上，即150μW以上，轉(zhuǎn)換效率達(dá)到7％以上。電池尺寸為10cm2以下。
圖4 開(kāi)發(fā)目標(biāo)。
首先應(yīng)用于植物工廠，然后擴(kuò)大至住宅及服裝用途
采用納米級(jí)微細(xì)纖維結(jié)構(gòu)的有機(jī)半導(dǎo)體是向溶解有高分子的溶液施加高電壓，然后紡織纖維制成的。這種方法被稱為電場(chǎng)紡絲法。
圖5 采用纖維構(gòu)造的有機(jī)半導(dǎo)體的制造方法。
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