圖片：Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, Joule, Creative Commons License CC BY 4.0

由德國Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg領導的一個國際研究小組建造了一個大面積有機光伏(OPV)面板，其效率達到了14.5%，創下了世界紀錄。

該結果得到了弗勞恩霍夫太陽能系統研究所 (Fraunhofer ISE)的認證。對于相同的模塊類型，Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg在2023年12月實現了14.46%的效率，大大超過了原來由臺灣OPV專業公司Ways Technical Corporation (Waystech) 和Nanobit創造的57枚電池封裝組件13.1%的效率記錄。

該組件由216個4平方毫米大小的獨立太陽能電池組成。整個器件包括一個玻璃和氧化銦錫(ITO)基層、一個氧化鋅(ZnO)電子傳輸層(ETL)、一個由PM6:Y6-C12:PC61BM有機材料制成的吸收器、一個依賴于聚合物PEDOT-F的空穴傳輸層(HTL)和銀(Ag)金屬觸點等。

該研究小組使用P1, P2和P3激光切割來建立單片互連，以增加模塊電池之間的電壓，構成一個尺寸為143 mm × 143 mm，有效面積為204.11 cm²的模塊。

科學家們表示，在電池到組件的放大過程中，加速葉片涂層技術的使用可以降低電阻損耗，據報道，該技術可以制造出厚度偏差小于5%的均勻涂層。ETL、吸收器和HTL都是在環境空氣中使用非鹵化溶劑進行葉片涂覆的。

在標準照明條件下測試，該組件實現了15.1%的最大功率轉換效率和76.0%的填充系數，科學家們表示，這相當于在面板中使用的獨立太陽能電池。

這些結果應該很快就會出現在美國能源部國家可再生能源實驗室(NREL)的高效能光伏組件效率排行榜中。研究人員表示：“這項工作展示了OPV的尖端升級研究，旨在縮小高性能電池和組件之間的效率差距。”

新的OPV組件發表在《焦耳》雜志一篇題為《大面積有機光伏組件實現14.5%效率，獲世界紀錄認證》的論文中。該研究團隊由來自德國紐倫堡理工學院、加拿大OPV材料供應商Brilliant Matters和中國華中科技大學的學者組成。