食品添加剂是环保高效塑料太阳能电池的关键

塑料太阳能电池或有机光伏电池很受欢迎，因为它们重量轻，柔韧，透明且制造成本低，因此可用于多种应用。不幸的是，其制造中使用的含卤素溶剂是大规模商业化的障碍。这些溶剂是确保太阳能电池的形态或结构最大化其能效的关键;但是，它们对环境有害。另外，使用这些刺激性化学品需要受控环境，这增加了生产成本。

龙叶是北卡罗来纳州物理学博士后研究学者，也是描述这项工作的论文的主要作者，他想知道无毒溶剂是否能在制造过程中提供同样有效的形态。Ye和他的同事开发了一种概念验证半印刷塑料太阳能电池，它使用邻甲基苯甲醚(o-MA)作为溶剂。O-MA是食品中常用的调味剂，对人体无毒。

研究人员使用软X射线技术研究其太阳能电池的形态。他们发现基于o-MA的太阳能电池具有与卤化溶剂相似的形态，结晶特征和器件性能。太阳能电池的整体效率评级约为8.4%。此外，它们的电池可以在环境温度或室温下通过刮刀涂层生产。刀片涂层是使用玻璃刀片将光伏薄膜的薄层铺展到刚性或柔性基板上的工艺，并且该工艺与大规模商业制造兼容。

“大规模生产这些太阳能电池的两个关键要求是，这些电池可以在露天环境中生产，而且该过程不会对健康或环境造成危害，”Ye说。“希望这项工作能够为在环境空气中印刷太阳能电池铺平道路。”

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