美國(guó)英特爾2009年6月成立了生產(chǎn)太陽(yáng)能電池的新公司SpectraWatt，宣布涉足太陽(yáng)能發(fā)電業(yè)務(wù)。英特爾2008年下半年在美國(guó)俄勒岡州建設(shè)了工廠，預(yù)定在2009年中期前開(kāi)始供貨。SpectraWatt表示，將把生產(chǎn)的太陽(yáng)能電池供應(yīng)給太陽(yáng)能發(fā)電裝置企業(yè)。

圖1：2009年6月18日舉行的英特爾研發(fā)部門成果展示會(huì)“Research@Intel Day 2009”上的有機(jī)太陽(yáng)能電池介紹展板。
n型半導(dǎo)體采用富勒烯衍生物、p型半導(dǎo)體采用聚3-己基噻吩（P3HT）形成體異質(zhì)結(jié)構(gòu)造。該材料類和結(jié)構(gòu)本身在有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池中很常見(jiàn)，但英特爾將電極制成了梳齒狀并嵌入內(nèi)部，使電子更易流動(dòng)的同時(shí)，還進(jìn)行了提高體異質(zhì)結(jié)構(gòu)造規(guī)則性的控制，從而提高了轉(zhuǎn)換效率。

　　英特爾在從事現(xiàn)行太陽(yáng)能電池業(yè)務(wù)的同時(shí)，還在該公司主辦的展會(huì)上作為新一代技術(shù)展示了有機(jī)太陽(yáng)能電池的試制品。雖然并未公布研究細(xì)節(jié)及成果，但從解說(shuō)展板（圖1）來(lái)看，產(chǎn)品為有機(jī)太陽(yáng)能電池中也由p型和n型有機(jī)半導(dǎo)體構(gòu)成的有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池。材料和體異質(zhì)結(jié)構(gòu)造（通過(guò)混合p型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體分子形成的三維p-n結(jié)構(gòu)造）為有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池中的常見(jiàn)做法，但通過(guò)改進(jìn)電極，提高了特性。

　　連最大的半導(dǎo)體廠商英特爾也開(kāi)始研究的有機(jī)太陽(yáng)能電池到底具有怎樣的可能性呢？簡(jiǎn)單地說(shuō)，與此前見(jiàn)到的有機(jī)TFT驅(qū)動(dòng)的顯示器及有機(jī)EL照明等有機(jī)器件一樣，有機(jī)太陽(yáng)能電池的形狀及外觀自由度高，通過(guò)使用印刷技術(shù)，有望大幅降低加工成本。

　　與其他有機(jī)器件一樣，有機(jī)太陽(yáng)能電池也存在性能及壽命低的瓶頸問(wèn)題。但其獨(dú)特之處在于，已有風(fēng)險(xiǎn)企業(yè)在開(kāi)拓在性能及壽命較低情況下也可實(shí)現(xiàn)的應(yīng)用，并著手實(shí)施量產(chǎn)。

　　限定用途的量產(chǎn)

　　有機(jī)太陽(yáng)能電池分色素增感型和有機(jī)薄膜型兩種，首先開(kāi)始量產(chǎn)的是色素?感型。

　　英國(guó)風(fēng)險(xiǎn)企業(yè)G24 Innovations（G24i）已從2007年10月起采用卷對(duì)卷式印刷技術(shù)以25MW/年的規(guī)模開(kāi)始量產(chǎn)柔性色素?感型太陽(yáng)能電池模塊（圖2（a））。該公司設(shè)想的用途是手機(jī)及小型個(gè)人電腦的便攜充電器，產(chǎn)品已于2008年上市。充電器的價(jià)格為20～40美元，銷售對(duì)象是電力基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)相對(duì)滯后的印度、中國(guó)、非洲及南美等新興市場(chǎng)國(guó)家和地區(qū)。

 
圖2：已開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)的有機(jī)太陽(yáng)能電池印刷生產(chǎn)線

　　繼G24i之后，日本Peccell Technologies也于2008年11月開(kāi)始樣品供貨采用柔性底板的色素?感型太陽(yáng)能電池模塊，并計(jì)劃在2009年春季以后采用卷對(duì)卷方式以1MW/年的規(guī)模實(shí)施量產(chǎn)。該公司最初鎖定的用途是家電輔助電源市場(chǎng)。

　　繼色素增感型太陽(yáng)能電池之后，美國(guó)科納卡技術(shù)（Konarka Technologies）開(kāi)始量產(chǎn)有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池。該公司于2008年開(kāi)始量產(chǎn)薄膜底板僅厚100μm的有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池模塊“Power Plastic”。制造時(shí)采用基于卷對(duì)卷及噴墨方式的印刷技術(shù)。該公司不打算單獨(dú)上市太陽(yáng)能電池模塊，而是銷售應(yīng)用有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池的產(chǎn)品。

　　科納卡技術(shù)在2009年2月于日本舉行的“PV EXPO 2009 第二屆國(guó)際太陽(yáng)能電池展”上展出了利用卷對(duì)卷方式制造的多種有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池模塊（圖3（a））。展示了利用柔性特點(diǎn)封裝于皮包中，或作為電子紙的電源加以利用的試制品（圖3（b））。

 
圖3：美國(guó)科納卡技術(shù)在“PV EXPO 2009 第二屆國(guó)際太陽(yáng)能電池展”上展出的、利用卷對(duì)卷方式制造的有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池模塊（a）以及利用該模塊試制的皮包（b）

　　不過(guò)，上述量產(chǎn)的現(xiàn)在的有機(jī)太陽(yáng)能電池性能及壽命還較低，轉(zhuǎn)換效率估計(jì)在3％左右。

　　最高數(shù)值接連公布

　　因此，為了實(shí)現(xiàn)與目前主流的硅類太陽(yáng)能電池相同的應(yīng)用，各研究機(jī)構(gòu)提高性能及壽命的研發(fā)日趨活躍。

　　近年來(lái)尤為突出的是不斷有報(bào)告稱在有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率上獲得了最高數(shù)值。2007年7月，美國(guó)加利福尼亞大學(xué)在科學(xué)雜志《科學(xué)（Science）》上公布，“單元轉(zhuǎn)換效率達(dá)到了全球最高的6.5％”。在日本廠商中，住友化學(xué)2009年2月也宣布獲得了6.5％的轉(zhuǎn)換效率。

　　另外，東麗在2009年3月舉行的春季應(yīng)用物理學(xué)相關(guān)聯(lián)合演講會(huì)上宣布，通過(guò)新開(kāi)發(fā)p型（施主）有機(jī)半導(dǎo)體材料，使轉(zhuǎn)換效率達(dá)到了5.5％。該p型有機(jī)半導(dǎo)體材料的要點(diǎn)為兩個(gè)方面：（1）通過(guò)加大與n型（受主）有機(jī)半導(dǎo)體材料的能級(jí)（空間電位）差，實(shí)現(xiàn)了約1V的高開(kāi)路電壓；（2）通過(guò)涂覆與n型半導(dǎo)體材料的分散混合液形成pn結(jié)時(shí)，能夠擴(kuò)大單位體積中pn結(jié)界面的表面積。該公司將力爭(zhēng)在2015年前使轉(zhuǎn)換效率達(dá)到7％。

　　大日本印刷于2009年6月宣布，通過(guò)