中国储能网讯：使用有机半导体材料的太阳能电池—有机薄膜太阳能电池的技术开发正在加速进行。这种电池是最近几年转换效率提高最快的太阳能电池之一。目前，德国Heliatek公司与三菱化学均实现了约12%的转换效率，形成了开发竞争中的第一阵营。
其中，三菱化学计划最早于2013年内实现有机薄膜太阳能电池的实用化。使用该公司的半透明柔性有机薄膜太阳能电池板的实证试验将于2014年3月之前在仙台市科学馆等地启动。如果采用三菱化学的有机薄膜太阳能电池，估计大面积电池板的转换效率最初为5～7%，但重量却比原来的太阳能电池轻很多，价格可能也会随着将来不断量产而大幅下降。如果重量轻而且价格便宜，就能安装在此前无法放置或粘贴的地方，也许这会掀起太阳能电池用途大幅多样化的“太阳能电池泛在化”潮流。家居用品店可能也会将这种太阳能电池作为替代“遮阳帘”的产品来销售。
“只需涂布”的太阳能电池越来越具有现实味道
开发有机薄膜太阳能电池的企业不仅仅只有以上两家公司。笔者在采访中发现，有几家日本企业已经开发出了转换效率为10～11%的有机薄膜太阳能电池，对两家先行企业紧追不舍，形成了“第二阵营”。东丽就是其中一家，该公司最近宣布，利用高分子聚合物制成了转换效率达到10.6%的有机薄膜太阳能电池（参阅本站报道）。
Heliatek与三菱化学的有机薄膜太阳能电池采用低分子材料，制造时需要采用真空工艺；或者是采用涂布工艺，但也需要加热到一定温度。而东丽的太阳能电池可采用几乎无需加热的“非加热涂布法”制造，目前，采用这种非加热涂布法制成的太阳能电池已经达到了10%左右的转换效率。如果能够采用“只需要涂布”的工艺来量产转换效率为10%的太阳能电池，为社会带来的冲击也许会超过现在的“百万瓦级太阳能电站”。
效率特性快速提高
从全球来看，开发这种高分子类太阳能电池的企业及研究机构接连出现，形成了“第三阵营”。这些企业的太阳能电池转换效率为8～9%，但在决定太阳能电池转换效率的重要参数填充因子（FF）方面，不少企业的产品已经达到了0.8左右的高值（英文资料、英文论文）。虽然0.8以上的FF已在高效率结晶硅型太阳能电池及GaAs类化合物太阳能电池上实现，但此前的有机薄膜太阳能电池的FF值达到0.6左右就已经是比较高的了。比如，东丽的转换效率为10.6%的太阳能电池的FF为0.641。
从最近的研究成果来看，好像也有有机材料的选择和FF没有必然的依赖关系、而是通过改进元件构造来实现高FF值的例子。假如东丽的太阳能电池在维持短路电流及开放电压值不变的情况下FF值能达到0.8，那么其转换效率就会达到13.2%，这一数值已接近部分结晶硅型太阳能电池。这样看来，有机薄膜太阳能电池还有很大的发展余地。
