在一項使可商業(yè)化太陽能電池更柔韌更便宜的發(fā)展項目中，密歇根大學（University of Michigan）的研究者們證實，有機太陽能電池效率能夠達到15%。
  該效率值與目前市場上多數(shù)太陽能電池與光伏電池相近。
  “有機光伏電池有可能降低太陽能系統(tǒng)的總成本，使太陽能真正成為可普遍使用的清潔能源�！鳖I導這項工作的教授史蒂芬·福里斯特（Stephen Forrest）說道。他曾被評為“Peter A. Franken”榮譽杰出工程大學教授，以及“Paul G. Goebel”榮譽工程學教授。
  有機太陽能電池有15%的效率和20年的使用壽命，研究者們預計它的發(fā)電成本低于每千瓦時7美分。相比之下，根據(jù)美國能源信息管理局（U.S. Energy Information Administration）的資料，2017年美國發(fā)電的平均成本為每千瓦時10.5美分。
  有機太陽能電池結構中包含了碳，以提供一些優(yōu)于傳統(tǒng)“無機”電池的性能。硅基無機太陽能電池由厚而堅硬的板制成，需要固定安裝位點，成本很高。
  然而碳基有機太陽能電池制作成本很廉價。它足夠薄，能在特定的結構或服裝中彎折和變形，并能制成任何顏色甚至透明，以融入到它所在的環(huán)境中。
  盡管有這些優(yōu)勢，有機太陽能電池的效率依然較低，無法與傳統(tǒng)能源相抗衡。
  “最近幾年，有機光伏電池的效率停滯在11~12%。”應用物理學項目的博士在讀生Xiaozhou Che說。他是《自然能源》雜志（Nature Energy）上發(fā)表的一項新研究的第一作者。
  為了打破僵局，研究者們在設計和工藝流程上結合了多項前沿技術。
  首先，他們設計了一個有著特殊層的系統(tǒng)來同時吸收可見光和紅外光。簡單來說，他們堆疊了兩個有機太陽能電池——一個能夠吸收波長350納米以上的可見光，另一個可以吸收波長最高950納米的近紅外光。
  “它們各自能達到10-11%的有效率�！� Che說，“當我們把它們堆在一起，加上抗反射涂層，電池的吸光量增加了，電池效率攀升至15%�！�
  堆疊電池需要在工藝流程上有所突破。研究團隊發(fā)明了防止第一層電池被破壞的互連層，同時保證光和電荷依然能夠穿過它。
  “因為用來處理頂層電池的液體有可能溶解已經(jīng)放置在下層的電池，所以通常認為這個工藝很有難度�！盋he說道。
  最終，團隊展示了他們有著超過95%的高成品率的新設計、原料和工藝流程。這意味著研究者們成功地制造了這些設備，并且?guī)缀鯖]有短路現(xiàn)象。此外，這對將該產(chǎn)品的制造流程擴大到工業(yè)化水平至關重要。
  盡管已經(jīng)創(chuàng)造了太陽能電池效率的記錄，但科研團隊相信他們能夠更進一步。
  “我們能通過提高光吸收率來增大電流，并通過減少能量流失來增大電壓�！盋he說，“根據(jù)推算，此類復合結構電池設備的效率在不久的將來有望達到18%�！�