太陽能電池是可再生能源供應的重要貢獻者，但太陽能電池板廢料將很快成為一個巨大的問題?，F在，在《材料化學雜志a》最近發表的一項研究中，奈良科學技術研究所（NAIST）的研究人員研究了可能有助于提高易于大規模生產的全聚合物太陽能電池實用性的科學。

目前，全球約三分之一的電力來自可再生能源中國玻璃網meesm.com。硅基太陽能電池是主要的貢獻者，但有一個日益嚴重的問題：在電池板30年的使用壽命之后，如何處理它們。2022年5月，《化學與工程新聞》（Chemical&Engineering News）上的一篇文章指出了這個問題：即使設施回收了面板的框架和蓋子，最有價值甚至有毒的元素也會被簡單地處理掉。據預測，到2050年，將產生8000萬公噸太陽能電池板廢料，這是一個巨大的廢料問題。

聚合物太陽能電池是一種可能的、浪費更少的解決方案。這種面板薄而靈活，因此原則上用途廣泛。然而，他們也有一些問題；e、 例如，功率轉換效率低于硅。奈良科學技術研究所的通訊作者Hiroaki Benten說：“這種效率很大程度上受到填充因子的限制：即使在先進的設備中，通常也不到60%?！??！爸嗡芯酆衔锘旌咸柲茈姵赜邢扌实目茖W仍然沒有得到充分的探索?！?/p>

這項研究的一個突破性成果是高填充系數：70%，即使是幾百納米厚的聚合物薄膜，仍保持60%。競爭性聚合物技術在這種厚度下顯示出40%的填充系數。這是因為自由電子與自由空穴的雙分子復合實質上抑制了先前的填充因子，但在當前的研究中受到抑制。

是什么抑制了聚合物共混物中的雙分子復合？資深作者中村正明解釋說：“供體和受體結構域中存在大量電荷離域?！?。聚合物供體和受體的適當聚集導致聚合物的局部結構基本有序，這有助于保持電子與空穴的分離

即使研究人員完全解決了所有聚合物太陽能電池的效率問題，他們仍需要提高最先進的研究原型的10年使用壽命。其他研究工作包括優化薄膜形態，甚至開發混合聚合物/硅太陽能電池，以優化能量收集和效率。未來幾年，太陽能電池的外觀和功能可能與鈥攁nd優于鈥攎現代技術。