ç‚ºå¢žé€²å¤§å®¶å°å¤ªé™½èƒ½é›»æ± çš„認識，本文將基于兩點介紹有機太陽能電池：1、有機太陽能電池結構原理，2、有機太陽能電池應用前景。如果你對太陽能電池具有興趣，不妨繼續往下閱讀哦。

　　一、有機太陽能電池結構原理

　　太陽能電池，是一種利用太陽光直接發電的光電半導體薄片，又稱為“太陽能芯片”或“光電池”，它只要被滿足一定照度條件的光照度，瞬間就可輸出電壓及在有回路的情況下產生電流。在物理學上稱為太陽能光伏(Photovoltaic，縮寫為PV)，簡稱光伏。而有機太陽能電池，便是太陽能電池中的一種。有機太陽能電池，顧名思義，就是由有機材料構成核心部分的太陽能電池。主要是以具有光敏性質的有機物作為半導體的材料，以光伏效應而產生電壓形成電流, 實現太陽能發電的效果。有機太陽能電池作為新型太陽能電池器件，具備柔性、質量輕、顏色可調、可溶液加工、大面積印刷制備等特點，是目前太陽能電池研究領域的熱點。但是效率低是限制其大規模應用的主要原因。下面，我們正式看一下有機太陽能電池的結構原理。

       1 有機太陽能電池的原理

　　有機太陽能電池以具有光敏性質的有機物作為半導體的材料，以光伏效應而產生電壓形成電流。主要的光敏性質的有機材料均具有共軛結構并且有導電性，如酞菁化合物、卟啉、菁(cyanine)等。

　　2 有機太陽能電池的幾種結構

　　有機太陽能電池按照半導體的材料可以分為單質結結構、P-N 異質結結構、染料敏化納米晶結構。

　　3 單質結結構

　　單質結結構是以Schotty 勢壘為基礎原理而制作的有機太陽能電池。其結構為玻璃/金屬電極/染料/金屬電極，利用了兩個電極的功函不同，可以產生一個電場，電子從低功函的金屬電極傳遞到高功函電極從而產生光電流。由于電子—空穴均在同一種材料中傳遞，所以其光電轉化率比較低。

　   4 P—N 異質結結構是指這種結構具有給體-受體(N 型半導體與P 型半導體)的異質結結構，結構如圖5。其中半導體的材料多為染料，如酞菁類化合物、苝四甲醛亞胺類化合物，利用半導體層間的D/A界面(Donor——給體，Acceptor——受體)以及電子—空穴分別在不同的材料中傳遞的特性，使分離效率提高。Elias Stathatos 等人結合無機以及有機化合物的優點制得的太陽能電池光電轉化率在5%~6%。

　　5 NPC( nanocrystaline photovoltaic cell)染料敏化納米晶

　　染料敏化太陽能電池(DSSC)主要是指以染料敏化的多空納米結構TiO2 薄膜為光陽極的一類太陽能電池。它是仿生植物葉綠素光合作用原理的太陽能電池。而NPC 太陽能電池可選用適當的氧化還原電解質從而使光電效率提高，一般可穩定于10%，并且納米晶TiO2 制備簡便，成本低廉，壽命可觀，具有不錯的市場前景。

　　二、有機太陽能電池應用前景

　　已知太陽光照射到地球上的平均能量密度為1376W/平方米，假設能量轉化率已達到為30%。城市每個三口之家每天的平均用電量為3kw·h，平均太陽光照時間4h，則只需不足2 平方米太陽能電池板即可為之提供充足的電力。另一方面，家庭電路最大熔斷電流一般在20A 左右，最大瞬時功率4400W。達到此瞬時功率只需10 平方米左右的太陽能電池板即可。

　　工廠、學校的等大型耗電場所則依靠水利、風力發電、核能發電等途徑獲得電力。這種多層次的供電體系既可以保證社會正常運轉，也充分利用了清潔能源。

　　由上述計算我們也以大致看出，太陽能電池只能作為輔助能源，而不能作為主要能源使用。因為太陽能雖然總量很大，但受場地及成本等因素限制不可能達到很高的功率，難以滿足高耗電場所的電力需求，而且太陽能受天氣情況等因素影響較大，并不十分穩定，所以利用它做主要能源是不現實的。