可印刷太阳能材料（非富勒烯）将大大促进屋顶太阳能的发展

DeryaBaran（左）和Nicola Gasparini是研发团队的一员，该团队开发了一种光伏有机材料，可以有效的捕获光线，并可涂在建筑材料上
图片来源：阿卜杜拉国王科技大学

在阿卜杜拉国王科技大学进行的研究表明，新建造的房屋将很快就可以实现期待已久的清洁能源高效利用承诺，通过将研究人员在大学研究的材料涂覆在窗户或者屋顶瓦片，便可以高效的利用太阳能发电系统制造清洁的电能。

阿卜杜拉国王科技大学太阳能研究中心的DeryaBaran及其同事开发出了一种光伏有机材料，可有效的捕获光线，同时这种材料可以涂在建筑材料上。

目前在屋顶安装的太阳能电池板主要是由硅片制成，但新研究表明有机分子也可以从阳光中捕获能量。这些分子可以配制成廉价的可印刷油墨，进而应用于像窗户一样的常规建筑构件。Baran解释说，将太阳光转化为电能是一个多步骤的过程，开发高性能有机光伏材料的关键是找到在光转换过程中都很好用的高分子材料。

当光照射到有机光伏材料上时，它会撞击自由电子，并留下带正电的空穴。如果带相反电荷的电子和空穴重新组合，则捕获的能量会丢失。因此，有机太阳能电池包含有电子供体和电子受体分子的混合物，用以将电荷分开。

Baran回忆说道：“当我在2015年开始我的研究生学习时，有很多关于富勒烯巴基球衍生物作为受体的炒作报道，在应用于太阳能电池的记录光转化效率约为10-11％，但是材料的稳定性很差，”富勒烯相对较差的光吸收能力，导致Baran一直在进行非富勒烯受体的研究。她说：“现在报道的光转化效率高达17％，我相信这些非富勒烯受体将塑造有机光伏发电的未来。”

由Baran及其同事评估的非富勒烯受体（称为EHIDTBR）具有以下几个优点：除了强烈吸收可见光外，它与电子供体组分混合良好，这对于太阳能电池系统的长期稳定性和性能非常重要。

Baran说：“EHIDTBR在解析激子和防止重组方面也非常有效，这两种特性使得材料更易于制造。在复合高的材料中，光捕获层必须非常薄，使电荷能够快速到达电极层，从而减小它们重新组合在一起的机会。但是这些超薄层的制造非常具有挑战性。更厚的薄膜更容易印刷，特别是当它们需要按比例扩大制造时。”

对这项研究进行优化拓展是该团队下一步的主要工作。Baran补充说：“我们有一家来自阿卜杜拉国王科技大学太阳能研究中心的衍生公司，通过这家公司，我们希望生产可用于发电的光伏窗户。”