新型透明导电薄膜助推有机光伏发展

　　中评社北京10月13日电／据科技日报报导，与以硅为代表的无机半导体材料相比，有机半导体具有成本低、材料多样、功能可调、可柔性印刷制备等诸多优点，这使得有机光伏可突破“硅光伏”的诸多局限。但有机光伏要想顺利走向市场，还有一个关键问题需要解决，那便是要研制出可适用于高性能有机光伏器件的透明电极材料。

　　近日，东华大学先进低维材料中心特聘研究员唐正课题组在《自然·通讯》上发表了他们的一项研究成果——一种全新的逐层沉积工艺制备的透明导电薄膜材料，并明确了薄膜的导电机制。使用该薄膜材料作有机光伏器件的阴极，实现了光伏器件的“免氧化铟锡（ITO）”，推动了有机光伏的市场化。

　　寻找可替代氧化铟锡的透明电极材料

　　目前，有机光伏器件的正面一般采用具有高透光性的透明电极材料，以保证光线能够高效的进入器件内部，并通过这种材料进行高效的光电转换。同时，该材料还必须具备高导电率，以实现光转化的电流以最低的损耗从光伏器件中导出。

　　ITO是有机光伏器件最常用的透明电极材料，具有高导电率、低光学吸收率、高表面平整度等显着优点，但铟元素是稀有金属，地壳分布量小且分布较为分散，价格昂贵。ITO的使用会大幅提高有机光伏器件的制造成本。更重要的是，全球铟元素的预估储量无法满足有机光伏器件大规模工业化发展的要求。

　　因此，寻找ITO的替代品就成为有机光伏迈向市场的关键之一。

　　常见的ITO的替代材料，如氟掺杂的氧化锡（FTO）、铝掺杂的氧化锌（AZO）等透明电极材料，光学吸收率高、光透过率较差，严重限制了有机光伏器件的光电转换效率；而纳米金属网格、碳纳米管、石墨烯等新兴透明电极材料的表面粗糙度高，导致沉积在电极之上的吸光薄膜质量较差，从而难以用于构建高性能有机光伏器件。还有许多其他透明材料虽然具有理想的导电率，但是因为薄膜厚度问题，电阻过大，同样不适用于有机光伏器件。