用于OPV中间层的陶瓷薄膜易于制造的技术

随着近年来环境和能源问题日益严重，光伏(PV)电池作为新能源受到关注。然而，由于硅PV电池的成本仍然很高，因此降低PV电池的成本非常重要。另一方面，使用有机化合物的有机光伏(OPV)电池具有几个优点：它们重量轻，柔韧且复杂，并且它们的生产成本低。由于这些原因，它们被认为是下一代光伏电池。

至于OPV电池的发展，除了吸收光的有机半导体外，(1)用于OPV电池中的缓冲层的材料(缓冲层或OPV层间，有效地分离由光能和电子传输产生的电子和空穴)正在研究每个电极的孔和孔(2)OPV器件的设计。在这些情况下，最受关注的技术之一是旋涂技术，以创建锌相关氧化物(ZnOx，ZnOHx)超薄使用溶液的薄膜(陶瓷薄膜)。

正在积极研究使用ZnO薄膜作为缓冲层的OPV电池。在传统的ZnO薄膜生产工艺中，需要通过高温加热或替代能量辐照的烧结工艺。

来自大阪大学和金泽大学的联合研究小组开发了一种涂覆锌相关氧化物(ZnOx，ZnOHx)的技术，只需在环境温度和压力下使用金属有机分解(MOD)方法在溶液工艺中沉积薄膜，无需加热处理。他们还证明，通过该技术生产的薄膜可用作OPV电池的缓冲层，并且该薄膜实现了与通过涉及烧结的常规方法生产的ZnO薄膜相当的功率转换效率(PCE)。他们的研究成果发表在科学报告上。

其中一位作者Tohru Sugahara说：“我们通过我们的混合溶液涂层方法成功地形成了纳米级氧化物超薄膜而没有加热。”

该超薄膜的厚度可以控制在5-100纳米的范围内。他们使用这种薄膜制造技术制造了OPV电池，在使用约20nm的超薄薄膜时实现了最高的PCE。这种不需要在ZnO薄膜的形成过程中加热的技术将能够大大减少生产工艺和成本。

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