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——涂布型有機(jī)太陽能電池使用的是什么樣的半導(dǎo)體高分子？性能如何？

尾坂：是在Naphtho-dithiophene與Naphtho-bis-thiadiazole組成的半導(dǎo)體高分子Naphtho-dithiophene中加入了兩個(gè)烷基的物質(zhì)。加入烷基后，分子將“橫躺”在基板上，載流子遷移率約為0.1cm2/Vs。

與最近發(fā)表的有機(jī)半導(dǎo)體相比，載流子遷移率看上去比較低，但這是為了使分子的取向適合有機(jī)薄膜太陽能電池，犧牲了一些載流子遷移率。另外，如果不加入烷基，載流子遷移率約為0.5cm2/Vs。沒有烷基時(shí)，分子是豎立在基板上。我們可以通過調(diào)整烷基的有無，分別制作適合晶體管和適合太陽能電池的半導(dǎo)體高分子。

使用這種半導(dǎo)體高分子的有機(jī)薄膜太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率方面，不加入烷基時(shí)為5％，而加入烷基后，效率一舉提高到了8.2％。這是2013年公開的數(shù)值，通過進(jìn)一步優(yōu)化，這一數(shù)字現(xiàn)在已經(jīng)提高到了9％以上。

——企業(yè)對(duì)此有何反響？

尾坂：我們接到了不少關(guān)于“能否觸摸”等咨詢。我們希望自己開發(fā)的有機(jī)薄膜太陽能電池得到廣泛采用，想要得到采用，就必須接受企業(yè)的測(cè)評(píng)，使任何企業(yè)在試用時(shí)都能獲得再現(xiàn)性強(qiáng)的出色性能。我們會(huì)做好準(zhǔn)備，對(duì)外提供自己開發(fā)的材料的樣品。

——太陽能電池的主流是硅類，有機(jī)薄膜太陽能電池的用途有哪些？

尾坂：有機(jī)薄膜太陽能電池的特點(diǎn)是呈片狀，薄而且能彎曲。按照開發(fā)有機(jī)薄膜太陽能電池的企業(yè)的設(shè)想，這種電池將用于現(xiàn)有硅類太陽能電池難以實(shí)現(xiàn)的用途，例如設(shè)置在墻面和曲面上、做成透明狀與窗戶融為一體、與卷簾一體化等等。我們研發(fā)的有機(jī)薄膜太陽能電池也能用于這些用途。

——請(qǐng)介紹一下用于有機(jī)晶體管的半導(dǎo)體高分子的開發(fā)情況。

尾坂：現(xiàn)在，載流子遷移率超過1cm2/Vs的半導(dǎo)體高分子已經(jīng)開始出現(xiàn)。與過去的10-3cm2/Vs左右相比，遷移率大大提高。我參與的日本科學(xué)技術(shù)振興機(jī)構(gòu)（JST）的研究項(xiàng)目提出的目標(biāo)，是要穩(wěn)定實(shí)現(xiàn)2～3cm2/Vs的載流子遷移率。該項(xiàng)目瞄準(zhǔn)的方向是利用有機(jī)晶體管驅(qū)動(dòng)有機(jī)EL，這需要2～3cm2/Vs的載流子遷移率。

即使材料的載流子遷移率高，受晶體管制造工藝的影響，制成的晶體管的載流子遷移率也會(huì)有所下降。因此，除了調(diào)整分子結(jié)構(gòu)等材料方面的開發(fā)之外，改進(jìn)半導(dǎo)體高分子膜與材料接觸的界面等努力同樣必不可少。