對(duì)于基于聚合物的有機(jī)PV電池，科學(xué)家長(zhǎng)期以來(lái)認(rèn)為高效率的關(guān)鍵在于電池兩個(gè)結(jié)構(gòu)的純度，即接收器和給電子體。為了提高電池效率，許多研究人員專(zhuān)注于調(diào)整現(xiàn)有給電子體和接收器材料的骨架或設(shè)計(jì)新材料。
然而，現(xiàn)在，連接光伏電池核心陣列的改進(jìn)的新途徑是更有效的有機(jī)PV表面。使用伯克利實(shí)驗(yàn)室先進(jìn)光源（ALS）的科學(xué)家已經(jīng)展示了一種替代的，可能更容易的前進(jìn)路線。
北卡羅來(lái)納州立大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的研究人員發(fā)現(xiàn)，尺寸對(duì)高效聚合物/有機(jī)光伏電池至關(guān)重要。該團(tuán)隊(duì)表明，不純的區(qū)域，足夠小，可以提高聚合物有機(jī)光伏電池的性能。有機(jī)PV作為可再生和經(jīng)濟(jì)上可行的電能的潛在來(lái)源具有重要意義。
將聚合物鏈與有機(jī)富勒烯混合的材料，從溶液中加工，實(shí)現(xiàn)了超過(guò)記錄8％的功率轉(zhuǎn)換效率，其記錄由PTB7（聚合物）和PC71BM（基于C70的富勒烯）的混合物保持。添加溶劑二碘辛烷（DIO）可提高效率，但性能增強(qiáng)的確切來(lái)源尚不清楚。
使用ALS技術(shù)，研究了由氯苯（CB）溶液制備的PTB7：PC71BM薄膜，添加和不添加溶劑DIO。該研究表明，沒(méi)有溶劑添加劑的薄膜具有約177納米（nm）的主要接收器區(qū)域尺寸。
添加溶劑使受體區(qū)域尺寸縮小至約34nm，同時(shí)保持膜的組成和結(jié)晶度，并且效率增加42％。結(jié)果表明，DIO添加劑不會(huì)影響結(jié)晶度或組成，而是有助于更好地將富勒烯分散在“飽和的”聚合物/富勒烯基質(zhì)中。
因?yàn)楦焕障┚奂w尺寸的減小增加了相之間的界面面積，所以對(duì)聚合物中光電流的測(cè)量結(jié)果增加的一種解釋是聚合物鏈直接進(jìn)入富勒烯聚集體有利于有效的電子/空穴電荷分離。
基本太陽(yáng)能電池分層結(jié)構(gòu)
上述聚合物/富勒烯太陽(yáng)膜的分子圖顯示了接收器域和給電子體域之間的界面。紅點(diǎn)是PC71BM分子，藍(lán)線代表PTB7鏈。激子顯示為黃點(diǎn)，紫點(diǎn)為電子，綠點(diǎn)為孔。
接下來(lái)，讓我們回顧一下單結(jié)構(gòu)背板開(kāi)發(fā)的改進(jìn)。用于PV模塊的背板材料有多種用途，例如提供電絕緣，環(huán)境保護(hù)和結(jié)構(gòu)支撐。這些功能對(duì)于在其附近工作的人員及其所連接的結(jié)構(gòu)的安全至關(guān)重要。
光伏背板市場(chǎng)的復(fù)合年增長(zhǎng)率超過(guò)20％，到今年年底將達(dá)到13.7億美元的全球市場(chǎng)規(guī)模。
背板通常由多層板層壓板組成，并提供一系列功能，包括：
•抗穿性和耐磨性
•防水
•電絕緣
•模塊壽命期間的紫外線（UV）穩(wěn)定性和濕度穩(wěn)定性
•并可通過(guò)優(yōu)化的內(nèi)部反射提高效率
背板關(guān)鍵的特性是剝離強(qiáng)度，水蒸氣透過(guò)率（WVTR）和介電強(qiáng)度。由陶氏太陽(yáng)能解決方案開(kāi)發(fā)的Enlight BEC（背面密封劑復(fù)合材料）薄膜是一種單一結(jié)構(gòu)（二合一溶液），可用作剛性結(jié)晶硅（c-Si）太陽(yáng)能電池板的背面密封劑和背板。
Enlight Back Encapsulant復(fù)合薄膜采用三層共擠聚烯烴基復(fù)合材料，其中包含集成在背板中的高級(jí)密封劑層。創(chuàng)新的共擠技術(shù)可生產(chǎn)出光滑的復(fù)合薄膜。得到的薄膜具有三個(gè)無(wú)縫集成的層：外層，粘合層和密封層。
共擠出工藝在組分的分子水平上產(chǎn)生優(yōu)異的層狀纏結(jié)。這消除了層間出現(xiàn)粘合問(wèn)題的可能性，粘合可能伴隨著單獨(dú)的背面密封劑和底片層的更傳統(tǒng)的層壓過(guò)程出現(xiàn)。
該薄膜具有顯著的加工和性能優(yōu)勢(shì)。它消除了分層，改善了電絕緣性，并提供更高水平的防潮性。即使在嚴(yán)格的熱處理之后，層之間仍保持高粘合性。共擠出的薄膜可以滿足高電壓要求。
Enlight BEC（背面密封劑復(fù)合材料）底片薄膜放置（左）和擠出層壓結(jié)構(gòu)（右）。
最后，我們來(lái)看看保護(hù)性背板技術(shù)。由DuPont Photovoltaic Fluoromaterials開(kāi)發(fā)的TPNext是一種專(zhuān)有的層壓板，由Tedlar聚氟乙烯（PVF）薄膜，聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯（PET）薄膜和獨(dú)特的擠出涂層連接層組成。連接層確保底片材料和EVA之間的粘合。
粘合必須經(jīng)受初始粘合措施，例如無(wú)濕循環(huán)，濕熱和熱循環(huán)。該技術(shù)旨在通過(guò)以下方式提高基于c-Si模塊的質(zhì)量和可制造性：
•提高與密封劑的粘合力
•提高抗紫外線能力
•在背板生產(chǎn)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)更快的吞吐量
層壓技術(shù)：
•減少有機(jī)溶劑型粘合劑的使用
•為EVA密封劑提供卓越和連續(xù)的粘合力
•提供改善的抗紫外線性（文章來(lái)源于網(wǎng)絡(luò)）
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