有机薄膜太阳能电池的结构与制作技术

  作为典型可再次生产的能源的太阳能光伏发电，近年来，面向各个产业及至人民的生活、住宅，正急速的推广应用。但目前的单晶硅太阳电池，难于大幅度减少相关成本。单晶硅太阳电池的原料硅占到制造成本的30%以上。因此，对原料不依赖于单晶硅的非晶硅系列太阳电池进行了开发。紧随非晶硅系列太阳能电池之后的有机太阳能电池，其原料丰富，且价格相比来说较低，并采用了基本廉价的非真空加工工艺，故这类结构的太阳能电池是人们所期待的。

  有机太阳能电池，有利用光电化学的色素增感型太阳能电池，和藉助有机EL逆过程实现光电变换的有机薄膜型太阳能电池两种。本文主要介绍有机薄膜型太阳能电池的开发。并阐述了其有关的发电原理和安装中的关键技术。

  图1所示为有机薄膜型太阳能电池(OTFSC)的断面。OTFSC主要由承担基本光吸收与空穴输送的π-共轭高分子和承担电子输送的低分子受体分子所构成。基底上涂覆了能使透明电极平滑化并承担空穴输送的空穴输送材料（PEDOT-PSS），以及π共轭高分子（P3HT）和电子受体分子（C61-PCBM）的混合液。当这一混合液的溶剂挥发时，相当于p型半导体的π共轭高分子，与相当于n型半导体的电子受体分子（低分子化合物）混合，构建成这一混合物的相分离，形成所谓整块异质结相分离的随机结合界面。电介质薄膜可补偿整块异质结薄膜上的整流性，电介质薄膜设置的极薄，并设置了铝质的里面电极，这样，电池就已完成。高分子系有机薄膜太阳能电池的最大特点是：相当于p型半导体的π共轭高分子与相当于n型半导体的电子受体分子混合，藉助这一混合物的相分离，构建了接合界面的整块异质结。引入这一相分离结构，是因为有机薄膜太阳能电池经过了激励子（exciter）的扩散。OTFSC首先是由π共轭高分子或者电子受体分子的光吸收，产生激励子。然后，p型或n型激励子，在具有整块异质结结构的薄膜内部扩散。在接合界面上，与相互不同的分子会合时，开始电荷分离，能生成空穴与电子。由于有机半导体的电荷在分子内的局部化，为了使基于光吸收所生成的电荷增加，必须在激励子可能扩散的范围内设置p-n接合界面。从而，不是二元的平面接合，在薄膜内部构建微细的相分离，因此，藉增大接合界面面积的整块异质结结构，可大幅度提高效率。

  空穴与电子一旦生成，空穴在π共轭高分子的分子间，电子在电子受体分子的分子间各自输送，从电极取出。有机分子的电荷输送，基于扩散或分子间的跳跃（hopping）传导，但高分子系OTFSC的电荷输送机理尚未充分理解。对电荷输送必须的自生电场（固有电位）产生来源及其电场强度优化，今后应予以考虑。

  决定OTFSC性能的参数：短路电流密度、开路电压、填充因子（曲线因子）等都起着及其重要的作用，现将改进的事例分述如下。

  为提高短路电流密度，进行了下面几项开发：（1）光吸收范围扩大（提高吸收强度，力求吸收光波的长波化）；（2）电荷输送的改善；（3）增大p-n结界面的接合面积；（4）促进电荷的生成等。这些改善为了充分的发挥OTFSC的特点。

  有机薄膜太阳能电池，以polythiophene系、poly-p-phenylene-vinylene系、polyfluorene系等材料为基础进行了研究。即使带隙接近2ev，长波侧的光吸收也非常少，如旨在得到光吸收能量整体的积分值，增大整体异质结结构的膜厚度是较好的。激励子扩散长度因被限制在50nm左右，故单纯的增大膜厚是有限的。在这样一种背景下，对长波区可以光吸收的图2所示窄带隙聚合物进行了开发。

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  爱企查显示，近日，明阳瑞科薄膜光伏科技（广东）有限公司成立，法定代表人为陈世强，注册资本5000万元，营业范围包含：光伏设备及元器件制造；半导体器件专用设备制造；储能技术服务等。通过股权穿透显示，该公司由明阳智能100%控股。明阳智能跨界光伏最早可追溯于2021年5月。据其公告显示，明阳智能5

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  近日，福莱特高效薄膜太阳能组件配套制造项目开工仪式在嘉兴国家高新区王店园举行。据了解，2023年2月底，福莱特高效薄膜太阳能组件配套制造项目完成签约。作为福莱特玻璃集团的全资子公司，福莱特光能有限公司注册成立。项目主要研发生产高效薄膜太阳能组件配套制造产品，应用于光伏建筑一体化及光伏

  北极星太阳能光伏网获悉，近日，人民法院诉讼资产网平台发布破产资产拍卖信息，其中重庆神华薄膜太阳能科技有限公司将拍卖名下的固定资产、在建工程、工程物资及非货币性资产。起拍价67603.17995万元，保证金6760.317995万元，增价幅度68万元。拍卖时间为2023年8月7日10时至2023年8月8日10时，距离拍卖开始

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  12月份，规模以上工业（以下简称规上工业）主要能源产品生产继续保持稳定增长。与11月份相比，原煤、天然气、电力增速有所放缓，原油增速加快。一、原煤、原油和天然气生产及相关情况原煤生产稳定增长，进口快速地增长。12月份，规上工业原煤产量4.1亿吨，同比增长1.9%，增速比11月份放缓2.7个百分点，日

  1月15日，四川省发展和改革委员会关于通威太阳能光伏产业研发技术中心（二期）节能报告的审查意见发布，原文如下：四川省发展和改革委员会关于通威太阳能光伏产业研发技术中心（二期）节能报告的审查意见（川发改环资函〔2024〕13号）通威太阳能（成都）有限公司：你单位《关于报送通威太阳能光伏产业

  1月12日，中节能太阳能发布业绩预告称，2023年公司预盈利15亿元–16.5亿元，同比增长8.18%–19.00%，扣除非经常性损益后的净利润预盈利14.1亿元–15.6亿元，同比增长8.97%–20.56%。对于业绩增长原因，中节能太阳能表示，一是公司电站装机规模增加，公司加强运维管理，发电量对比上年同期增加；二是公

  Romania-insider1月3日消息，全球最大太阳能电池板制造商之一中国隆基集团与以色列NofarEnergy罗马尼亚公司签署了一份容量576兆瓦的技术销售协议。该协议是罗迄今为止签署的同类协议中最大一笔交易。项目装机容量255兆瓦，位于丹博维察县CorbiiMari,是罗最大光伏园区，占地290公顷。该项目将配备隆基设

  近日，通化市人民政府印发《通化市碳达峰实施方案》，提出，“十四五”期间，产业体系和能源结构调整优化取得明显进展，能源资源利用效率显著提升，新能源产业得到一定效果开发，新型电力系统加快构建，绿色生产生活方式被公众普遍接受。到2025年，非化石能源消费比重达到16%以上，单位地区生产总值能源消

  北极星氢能网获悉，1月18日，龙门钢铁首批氢燃料电池重卡投运暨氢能战略发展签约仪式成功举办。本次投用的氢能源车采用氢燃料电池提供动力，充装一次氢气约15分钟，续航里程达330km，较柴油车每年可减少碳排放约109.6吨。龙钢公司、维纳氢能及陕西旭强瑞、上海重塑、北京氢璞创能五家企业在与会领导的

  实施新能源转型，我国储能技术持续跃进、储能产业后发先至加力发展，成为引领全球储能发展的重要力量。在国家政策的大力驱动下，我国储能市场空间巨大，前景广阔，吸引众多企业进入储能赛道各环节，引爆长期资金市场高景气攀升，由此也带来价格战、行业无序竞争的混乱局面。同时，头部储能企业持续的技术创

  1月18日，赣锋锂业发布了重要的公告显示，公司与现代汽车签署《长期供货协议》，由公司及其子公司向现代汽车供应电池级氢氧化锂产品，各年度供应数量按照协议约定执行，实际采购数量及销售金额以最终采购订单为准。合同生效时间及履行期限为2024年1月1日–2027年12月31日。

  北极星氢能网获悉，1月15日，河南省濮阳市华龙区采购租赁氢燃料电池环卫车项目中标结果公告发布。根据中标公告，濮阳盛基实业发展有限公司以2090万元价格中标，合同内容为氢燃料电池环卫车，服务期一年。详情如下：一、项目基本情况1、采购项目编号：2023-12-862、采购项目名称：濮阳市华龙区环境卫生

  南网储能公司2023-2024年储能电站设备框架采购（组合电器舱、开关舱、二次设备、通信、电池储能系统）（招标编号：CG5），确定中标人如下：

  北极星储能网获悉，1月16日，湖北安陆市“中部钒都”全产业链基地建设战略合作协议签约仪式暨武汉科技大学安陆钒产业研究院开工仪式举行。会上，安陆市委常委、副市长徐保成与海南美盛集团董事总经理、湖北美盛矿业有限公司董事长林栋，湖北工建集团党委委员、常务副总经理陈常青，大力储能技术湖北有

  12月21日，欧洲理事会正式批准提案，将现行电动汽车原产地规则延长3年至2026年底，这同时意味着原计划于2024年1月1日生效的新规被推迟。为了更好的提高电动汽车产业链的本地化水平，2020年欧盟和英国制定了原产地新规。新规原定自2024年1月1日起，在两地市场流动的电动汽车需满足更高的本地含量的要求（电动

  北极星储能网获悉，1月16日，宁德时代在互动平台上称，神行超充电池是全球首款采用磷酸铁锂材料并可实现大规模量产的4C超充电池。推出以来受到国内外市场的广泛认可，目前已经与广汽、奇瑞、阿维塔、哪吒、极狐、岚图等多家车企确定合作。预计2024年上半年搭载装车。

  1月11日，四川省2024年第一季度重点项目现场推进活动内江分会场活动在内江经开区举行。本次推进活动涉及内江经开区的有100MW/400MWh全钒液流储能电站等8个项目，总投资近60亿元，年度计划投资16.9亿元。据了解，同时开工的还有总投资15亿元的100MW/400MWh全钒液流储能电站示范项目。项目建成后将具备为

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  1月12日，高比能磷酸铁锂储能动力电池建设项目EPC总承包定标候选人公示。公告显示，福建省华荣建设集团有限公司、厦门华旸建筑工程设计有限公司联合体预中标该项目，报价3721439611.92元。招标文件显示，该项目业主为荆门市亿纬新能源发展有限公司。该项目总占地面积约815亩，建筑面积约56万平方米，计