印度研发纸质基板有机太阳能模块，兼具成本与环境优势

太阳能板的发电原理为将日照辐射转换成电力，那么也可以用室内灯光来发电吗？最近印度科学家就透过研发出纸质基板的有机太阳能模块，兼具成本与环境优势，1000 LUX 下功率密度达每平方公分 12µW（微瓦特），未来有望为小型电子设备供电。

目前常见的硅晶太阳能板无法吸收室内光，硅晶太阳能的可吸收光谱有限，毕竟硅的能隙是 1.1 电子伏特，仅能吸收约 1,000 纳米以下的近红外光、可见光及紫外光，而室内可见光波长因不同灯光，约 380 到 780 纳米，因此硅晶太阳能电池移到室内后通常转换效率不佳，只有 10% 左右。

因此若想要开发室内可用的太阳能板，大多都另辟道路，不再使用硅晶圆，像是印度理工大学坎普尔分校（IIT Kanpur）就利用「纸」制造可以弯曲、垃圾量又少的可挠式太阳能基板，同时团队还研发出特殊的阻挡层，因此才可以在上方建构 12×12 平方公分的有机太阳能子模块（sub-modules），其有效面积为 108 平方公分，在 1,000lux 的冷光 LED 灯光下，性能可与硅晶太阳能相当。

团队主要测试 PTB7：PCBM 与 P3HT：PCBM 两种有机太阳能组合，在标准照明、以 AM1.5G 光谱的总照度 963.75W/m2 量测，两种混合物有机太阳能光敏层的转换效率达 4.23% 与 2.38%，团队指出，这是纸质基材有机太阳能效率最高的纪录。

IIT Kanpur 电机工程教授 S. Sundar Kumar Iyer 表示，1,000 LUX 冷光 LED 灯光下，功率密度达每平方公分 12µW（太阳能计算器使用需约 5μW），表现与转换效率达 15% 的硅晶太阳能相似，在相同环境表现下，硅晶太阳能的功率密度为每平方公分 13µW，团队则认为这证明有机太阳能在室内的可行性。

若是改用面积更小的纸质太阳能基材， PTB7:PCBM 与 P3HT:PCBM 的效率分别为 6.44% 与 3.37%，表现也是有纪录以来最高，团队指出，若采用效率更高的光敏层，有机太阳能的效率应更上一层楼，室内和室外应用都是理想的选择。

Source：科技新报

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