隨著近年來(lái)環(huán)境和能源問(wèn)題日益嚴(yán)重，光伏（PV）電池作為一種新能源而受到關(guān)注。然而，由于硅PV電池的成本仍然很高，因此降低PV電池的成本非常重要。另一方面，使用有機(jī)化合物的有機(jī)光伏（OPV）電池具有幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：重量輕、靈活、復(fù)雜，并且生產(chǎn)成本低。由于這些原因，它們被認(rèn)為是下一代光伏電池。

至于OPV電池的發(fā)展，除了吸收光的有機(jī)半導(dǎo)體外，（1）OPV電池的緩沖層材料（緩沖層或OPV中間層，其有效地分離由光能產(chǎn)生的電子和空穴并將電子和空穴傳輸?shù)矫總€(gè)電極）和（2）OPV器件的設(shè)計(jì)也正積極地研究。在這些情況下，最受關(guān)注的技術(shù)之一是旋涂技術(shù)，即使用溶液產(chǎn)生鋅相關(guān)氧化物（ZnOx，ZnOHx）超薄膜（陶瓷膜）。

科學(xué)家們正在積極研究使用ZnO薄膜作為緩沖層的OPV電池。因?yàn)樵趥鹘y(tǒng)的ZnO薄膜生產(chǎn)工藝中，需要通過(guò)高溫加熱或替代能量輻照的燒結(jié)工藝。

來(lái)自大阪大學(xué)(OsakaUniversity)和金澤大學(xué)(KanazawaUniversity)的聯(lián)合研究小組共同開(kāi)發(fā)了一種涂覆鋅氧化物（ZnOx，ZnOHx）的技術(shù)，即在環(huán)境溫度和壓力下使用金屬有機(jī)分解（MOD）方法在溶液工藝中沉積薄膜，無(wú)需加熱處理。他們還證明，通過(guò)該技術(shù)生產(chǎn)的薄膜可用作OPV電池的緩沖層，并且該薄膜實(shí)現(xiàn)了與通過(guò)涉及燒結(jié)的常規(guī)方法生產(chǎn)的ZnO薄膜相當(dāng)?shù)墓β兽D(zhuǎn)換效率（PCE）。他們的研究成果發(fā)表在“ScientificReports”上。

文章作者之一TohruSugahara說(shuō)“我們通過(guò)不加熱的混合溶液涂覆方法成功地形成了納米級(jí)氧化物超薄膜。”

這種超薄膜的厚度可以控制在5-100納米的范圍內(nèi)。研究人員利用這種薄膜制造技術(shù)制備出了OPV電池，在使用約20nm的超薄膜下實(shí)現(xiàn)了最高的PCE。這種技術(shù)不需要在ZnO薄膜的形成過(guò)程中加熱，將能夠大大降低生產(chǎn)工藝和成本。

本文摘自：材料科技在線