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透過融合奈米技術和聚合物科學領域，研究人員開發出一種新型、柔性塑膠太陽能電池。今天發表在《科學》雜誌上的研究結果表明，可以製造出更便宜、更易於生產的替代當前高效太陽能電池的產品。
A. Paul Alivisatos 和加州大學伯克利分校以及勞倫斯伯克利國家實驗室的同事們創造了這種混合太陽能電池（見圖片），它由夾在兩個電極之間的 200 奈米厚的半導體層組成。具體而言，該層包含半導體硒化鎘棒，直徑僅為 7 奈米，長度為 60 奈米，混合在稱為 P3HT 的半導體塑膠材料中。奈米棒是化學純簇，由少於 100,000 個原子組成，當暴露於特定波長的光時，會產生電子（以及伴隨的電子空穴）。然後，電子和空穴流過該層到達電極，產生電流。科學家報告稱，對於波長為 515 奈米的光，功率轉換效率為 6.9%，對於陽光，功率轉換效率為 1.7%。研究合著者 Wendy U. Huynh 指出：“所有使用塑膠半導體的太陽能電池的效率都停留在 2%，但我們在研究開始時就達到了這個水平。我認為我們可以做得比塑膠電子產品好得多。”
太陽能電池的許多特性已經暗示了可行的改進。如果奈米棒（在原型中是一團亂麻）可以更緊密地排列並垂直於電極定向，則電子向電極的轉移將更有效率。此外，在長度保持不變的情況下改變棒的直徑會改變其吸收光譜，這意味著可以調整它們以吸收跨越太陽光譜的不同顏色。
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如果研究人員可以將效率提高 10 倍，那麼新型電池可能會挑戰現有但昂貴的高效矽基裝置。首先，它們更容易製造，因為它們不需要複雜的工藝。它們也可以應用於更廣泛的表面。根據合著者 Janke J. Dittmer 的說法，“它的美妙之處在於你可以將太陽能電池直接放在塑膠上，塑膠具有無限的柔韌性。”