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浅谈有机太阳能电池与无机太阳能电池
杨红旭10013203测绘工程10级2班摘要：有机太阳能电池作为一种新兴的有着巨大潜力的光电转换器件，吸引了越来越多的关注。本文主要比较有机太阳能电池与无机太阳能电池在生产成本、工作原理和光电转换效率等拉单品时等径过程时间略长，是导致其能耗较高的原因。
表2IOOW晶体硅太阳电池的生产制造能耗参考值
项目
单晶硅电油
多晶硅电池
制造能耗
~430V50
-380-100

有机太阳能电池中的NPC材料主要是纳米TiO2以及有机复合材料，二者的成产成本均远低于高精硅的提炼，从中我们可以预见到有机太阳能电池的成本低廉，事实上，现在的有机太阳能电池的成本平均为硅基太阳能电池的10%-20%。
三、工作原理

无机太阳能电池在光照作用下产生电子-空穴对，在p-n结附近形成的内电场的作用下,电子-空穴对被分离并分别传输到两极,在两极间产生电势,称为光伏效应,如图2所示对于绝大多数无机光电池而言,光生载流子的理论解释是基于半导体材料的能带理论。
有机太阳能电池的实现主要依赖于有机半导体材料中的光电转换功能。这些材料都有着一个共同的电子结构，即共轭n电子。由碳原子的单键和双键交替形成的体系称为共轭体系。在共轭体系中，每一个碳原子有几个等价的相互作用较强的a电子和一个相互作用较弱的n电子，并且n电子与这几个a电子所在的平面是垂直的。由于n电子之间的相互作用较弱,它们会形成光学带隙较大的成键态和反键态，分别对应于最高已占轨道和最低未占轨道，类似于无机半导体中的导带和价带。
由于共轭有机半导体材料的导电机理与无机半导体有所不同,因此,有机太阳能电池与无机太阳能电池的载流子产生过程有所不同。聚合物吸收光子产生激子,激子只有离解成自由载流子(电子和空穴)才能产生光电流。一种被广泛接受的观点是,有机太阳能电池的作用过程由三个步骤:1)光激发产生激子;(2)激子在给体/受体(D/A)界面的分裂;(3)电子和空穴的漂移及其在各自电极的收集。
四、光电转换率
%,效率提高潜力有限。近年来,以
GaAs、GaSb、GalnP、CulnSe2、CdS和CdTe等［为代表的新型多元化合物太阳能电池取得了较高的光电转换效率,GaAs电池的转换效率目前已经达到30%。而Ga、In等为比较稀有的元素,Cd等为有毒元素，因此，这类电池的发展必然将受到资源、环境的限制。

提高光电转换效率最直接的方法是研究新材料。2009年SungHeumPark采用PCDTBT和PC70BM混合制成太阳能电池，其表现出了很好的性能，，光电转换效率为
%，并且内量子效率几乎接近100%°Hsiang-YuChen使用PBDTTT作为给体材料，然后在此基础上加入不同电子受体官能团，比较相应的太阳能电池性能，经国家可再生能源实验室证实，%。2010年YongyeLiang使用新材料PBTs家族系列中有着极好光电转换能力的PBT7作为给体材料，采用PC71BM作为受体材料，溶于DCB溶剂中制成共混比例在1：