全有機太陽能電池效率翻倍！環保能源新突破

在全球積極對抗氣候變遷的當下，太陽能需求持續攀升。然而，目前主流的矽基太陽能板含有各種有害物質，不僅在廢棄處理時會造成環境衝擊，回收成本也相當高昂。就連被視為次世代的薄膜型太陽能電池（如鈣鈦礦太陽能電池）也面臨相同問題，因為它們仍含有鉛化合物和金屬氧化物等潛在有害物質。

為瞭解決這個環保難題，科學家們致力研發完全由碳基材料組成的全有機太陽能電池。這種不含重金屬的設計，讓廢棄電池能像一般塑膠製品一樣安全焚化，大幅降低環境衝擊與處理成本。不過，現有全有機太陽能電池的轉換效率僅約4%，遠低於傳統矽基（＞27%）和鈣鈦礦（＞26%）太陽能電池，亟需技術突破。

金澤大學化學系的中野雅裕副教授與日本REIKO公司、加拿大皇后大學合作，成功開發出全球效率最高的全有機太陽能電池。這項發表於《Advanced Functional Materials》期刊的研究成果，將轉換效率從過去的4%提升至8.7%，實現了翻倍成長。

研究團隊克服了兩大技術瓶頸：首先是開發出基於導電高分子PEDOT:PSS的透明電極，僅需在80°C低溫下製程，無需使用強酸強鹼，就能達到薄膜太陽能電池所需的導電性（薄層電阻＜70Ω/sq.）。其次是創新採用碳奈米管電極的層壓技術，透過在阻隔膜上獨立製作電極後再貼合，避免溶液製程對底層有機薄膜的損傷。

這項突破讓全有機太陽能電池朝實用化邁進一大步。未來不僅可應用於農地等環境敏感區域，其輕薄柔韌的特性更適合穿戴裝置與特殊場域安裝。研究團隊下一步將著重提升有機電極的導電性，持續最佳化電池效能。

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