根据先进材料科学与技术(STAM)的最新研究，研究人员开发出了一种半透明的有机太阳能电池，比现有的太阳能电池具有更高的效率和透明度。根据先进材料科学与技术(STAM)的最新研究，研究人员开发出了一种半透明的有机太阳能电池，比现有的太阳能电池具有更高的效率和透明度。
半透明太阳能电池(OSC)有潜力为各种应用(如窗户、屋顶覆盖物和温室)提供低成本和大面积的能量转换设备。然而，同时实现具有高功率转换效率(PCE)和高透明度的半透明OSC是非常具有挑战性的。通常，OSC的活性材料由可见吸收供体聚合物和富勒烯受体的二元混合物组成。可以通过减小二元膜的厚度来增加电池的平均可见光透射率(AVT)。然而，这将牺牲PCE，因为较薄的一层将吸收较少的阳光。
在STAM的一项研究中，瑞士联邦材料科学技术研究所的Mohammed Makha领导的团队通过使用三元混合物绕过了OSC透明度和效率之间的权衡。此外，他们使用了一种柔性透明的顶部电极，通过层压步骤施加。优点是层压过程非常简单，并且与从溶液生产OSC的卷到卷系统兼容。
研究小组在可见吸收二元聚合物-富勒烯混合物中添加了染料作为第三种少数组分。该染料仅吸收近红外(NIR)波长范围内的光，因此不会降低OSC的可见光透明度。由于近红外吸收产生的额外电流，可以在不影响电池性能的情况下降低聚合物含量。经证实，半透明OSC具有一致的AVT或51%，PCE为3%。
研究人员表示，具有多种受体或供体材料的三元OSC的概念此前被认为是一种克服二元混合物特定局限性的策略。然而，到目前为止，由于显影膜的形貌难以控制，许多成功的三元体系尚未发现。研究团队认为，近红外染料和富勒烯的三元共混性能非常好，是因为它们之间存在特定的混合相。因此，该体系可以成功地用于其他聚合物。
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