對于基于聚合物的有機PV電池，科學家長期以來認為高效率的關鍵在于電池兩個結(jié)構(gòu)的純度，即接收器和給電子體。為了提高電池效率，許多研究人員專注于調(diào)整現(xiàn)有給電子體和接收器材料的骨架或設計新材料。
然而，現(xiàn)在，連接光伏電池核心陣列的改進的新途徑是更有效的有機PV表面。使用伯克利實驗室先進光源（ALS）的科學家已經(jīng)展示了一種替代的，可能更容易的前進路線。
北卡羅來納州立大學領導的研究人員發(fā)現(xiàn)，尺寸對高效聚合物/有機光伏電池至關重要。該團隊表明，不純的區(qū)域，足夠小，可以提高聚合物有機光伏電池的性能。有機PV作為可再生和經(jīng)濟上可行的電能的潛在來源具有重要意義。
將聚合物鏈與有機富勒烯混合的材料，從溶液中加工，實現(xiàn)了超過記錄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，但性能增強的確切來源尚不清楚。
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。
因為富勒烯聚集體尺寸的減小增加了相之間的界面面積，所以對聚合物中光電流的測量結(jié)果增加的一種解釋是聚合物鏈直接進入富勒烯聚集體有利于有效的電子/空穴電荷分離。
基本太陽能電池分層結(jié)構(gòu)
上述聚合物/富勒烯太陽膜的分子圖顯示了接收器域和給電子體域之間的界面。紅點是PC71BM分子，藍線代表PTB7鏈。激子顯示為黃點，紫點為電子，綠點為孔。
接下來，讓我們回顧一下單結(jié)構(gòu)背板開發(fā)的改進。用于PV模塊的背板材料有多種用途，例如提供電絕緣，環(huán)境保護和結(jié)構(gòu)支撐。這些功能對于在其附近工作的人員及其所連接的結(jié)構(gòu)的安全至關重要。
光伏背板市場的復合年增長率超過20％，到今年年底將達到13.7億美元的全球市場規(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
•并可通過優(yōu)化的內(nèi)部反射提高效率
背板關鍵的特性是剝離強度，水蒸氣透過率（WVTR）和介電強度。由陶氏太陽能解決方案開發(fā)的Enlight BEC（背面密封劑復合材料）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）太陽能電池板的背面密封劑和背板。
Enlight Back Encapsulant復合薄膜采用三層共擠聚烯烴基復合材料，其中包含集成在背板中的高級密封劑層。創(chuàng)新的共擠技術(shù)可生產(chǎn)出光滑的復合薄膜。得到的薄膜具有三個無縫集成的層：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)粘合問題的可能性，粘合可能伴隨著單獨的背面密封劑和底片層的更傳統(tǒng)的層壓過程出現(xiàn)。
該薄膜具有顯著的加工和性能優(yōu)勢。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，我們來看看保護性背板技術(shù)。由DuPont Photovoltaic Fluoromaterials開發(fā)的TPNext是一種專有的層壓板，由Tedlar聚氟乙烯（PVF）薄膜，聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）薄膜和獨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，例如無濕循環(huán)，濕熱和熱循環(huán)。該技術(shù)旨在通過以下方式提高基于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)過程中實現(xiàn)更快的吞吐量
層壓技術(shù)：
•減少有機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（文章來源于網(wǎng)絡）
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