日本科學(xué)技術(shù)振興機(jī)構(gòu)（JST）、理化學(xué)研究所和京都大學(xué)12月2日宣布，開發(fā)出了新型半導(dǎo)體材料，可將由涂布型有機(jī)半導(dǎo)體制成的有機(jī)薄膜太陽能電池的光能損失，降至與采用無機(jī)半導(dǎo)體的太陽能電池相當(dāng)?shù)乃健?/p>

普通的有機(jī)薄膜太陽能電池（左）與采用此次的PNOz4T的太陽能電池（右）
因消除了有機(jī)薄膜太陽能電池特有的驅(qū)動力造成的能源損失，所以光能損失減小，電壓升高（出處：JST）

有機(jī)薄膜太陽能電池，可以通過將具有半導(dǎo)體性質(zhì)的高分子有機(jī)化合物材料（半導(dǎo)體聚合物）涂布在塑料基板上形成薄膜制作，能降低成本、減輕環(huán)境負(fù)荷、適合大面積化，而且具有現(xiàn)有無機(jī)太陽能電池所沒有的輕量、柔軟的特點，作為新一代太陽能電池備受關(guān)注。

此次用PNOz4T制作的太陽能電池元件與PNTz4T元件的電流-電壓特性
雖然可以吸收的太陽能（帶隙）基本相同，但PNOz4T元件的電壓更高（出處：JST）

新型材料是在JST的戰(zhàn)略性創(chuàng)造研究推進(jìn)事業(yè)中，由理化學(xué)研究所創(chuàng)發(fā)物性科學(xué)研究中心高級研究員尾坂格、研發(fā)小組主任瀧宮和男和京都大學(xué)研究生院工學(xué)研究科副教授大北英生等的研究團(tuán)隊開發(fā)的。

有機(jī)薄膜太陽能電池的光能損失與轉(zhuǎn)換效率的關(guān)系
以往的有機(jī)薄膜太陽能電池的光能損失大多高達(dá)0.7eV以上。而采用光能損失較小的材料時，轉(zhuǎn)換效率又容易降低。采用PNOz4T制作的太陽能電池，光能損失小而且能源轉(zhuǎn)換效率高。粉色區(qū)域的光能損失小至與無機(jī)太陽能電池相當(dāng)（出處：JST）

有機(jī)薄膜太陽能電池實現(xiàn)實用化的課題是轉(zhuǎn)換效率的提高。一般來說，有機(jī)薄膜太陽能電池的光能損失為0.7～1.0eV，比無機(jī)太陽能電池的0.5eV以下要大，因此雖能吸收的太陽能（帶隙）基本相同，但能輸出的電壓卻比無機(jī)太陽能電池小，妨礙了高效率化。

利用此次新開發(fā)的半導(dǎo)體聚合物（PNOz4T），將有機(jī)薄膜太陽能電池的光能損失降到了與無機(jī)太陽能電池相當(dāng)?shù)募s0.5eV。而且，轉(zhuǎn)換效率也達(dá)到最大9％，屬有機(jī)薄膜太陽能電池的高值。這種有機(jī)薄膜太陽能電池此前沒有發(fā)布過。

據(jù)稱，以分光法分析用新開發(fā)PNOz4T制作的薄膜時發(fā)現(xiàn)，改善薄膜，還有進(jìn)一步提高轉(zhuǎn)換效率的余地。如果能最大限度發(fā)揮PNOz4T的性質(zhì)，有機(jī)薄膜太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率有望提高至實用化水平的15％左右。要進(jìn)一步加以改良，力爭在2016年度末實現(xiàn)12％的轉(zhuǎn)換效率。