隨著近年來環(huán)境和能源問題日益嚴(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，使用有機化合物的有機光伏（OPV）電池具有幾個優(yōu)點：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€電極）和（2）OPV器件的設(shè)計也正積極地研究。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。因為在傳統(tǒng)的ZnO薄膜生產(chǎn)工藝中，需要通過高溫加熱或替代能量輻照的燒結(jié)工藝。

來自大阪大學(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分解（MOD）方法在溶液工藝中沉積薄膜，無需加熱處理。他們還證明，通過該技術(shù)生產(chǎn)的薄膜可用作OPV電池的緩沖層，并且該薄膜實現(xiàn)了與通過涉及燒結(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“我們通過不加熱的混合溶液涂覆方法成功地形成了納米級氧化物超薄膜。”

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的超薄膜下實現(xiàn)了最高的PCE。這種技術(shù)不需要在ZnO薄膜的形成過程中加熱，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