日本的一個研究小組創造了一種名為富勒烯茚酮（FIDO）的新型材料，這種材料可提高下一代太陽能電池的耐用性和效率，其潛在應用範圍還可擴展到有機光電二極體和光電探測器。

採用FIDO 技術的非晶態太陽能電池更有效率、更穩定、更輕巧。資料來源：Yutaka Matsuo

由日本名古屋大學研究人員領導的研究小組創造出一種基於富勒烯茚滿酮（FIDO）的材料，有望提高下一代太陽能電池的耐用性。耐久性一直是太陽能電池實際應用和商業化的最大障礙之一。研究人員在《美國化學學會雜誌》（Journal of the American Chemical Society）上發表了他們的研究成果。

下一代太陽能電池可能會使用基於透鏡的電池。這些基於晶體的電池效率很高，甚至可以在室內微弱光線條件下發電。它們也比傳統的矽太陽能電池更輕、更靈活。因此，它們更適合安裝在窗戶和牆壁等垂直表面上。

這些太陽能電池的許多獨特性能都來自富勒烯（C60）。富勒烯的形狀獨特，像足球，讓人一眼就能認出。富勒烯是一種碳基半導體，可以引導電子產生能量，因此對有機電子產品至關重要。研究人員可以將有機分子附著在富勒烯上，以增強其電子功能，從而創造出具有不同特性的衍生物。

FIDO介紹：穩定有效率的材料

未來社會創新研究所的松尾豐教授領導的研究團隊在富勒烯中加入了茚酮，從而製造出了FIDOs。茚酮是一種在反應中非常有用的化合物。它具有獨特的融合環結構，能在富勒烯和茚酮的苯部分之間建立強大的碳連結。這就形成了一種即使在加熱時也非常穩定的排列。

松尾和他的合作者利用FIDO控制薄膜生成一種非晶材料，而不是目前使用的矽太陽能電池中更常見的晶體材料。與組織嚴密的晶體相比，非晶態材料的結構更為隨機。這種隨機性使得非晶體薄膜可以透過調整沉積條件和調整薄膜的電特性來達到太陽能電池技術的要求，從而具有特定的性能。

當他們將新技術與標準薄膜進行比較時，發現新薄膜有許多優點。與傳統薄膜不同，它更有效率、更穩定，而且這些特性不會退化。重要的是，轉換效率並沒有降低。

對光伏技術的廣泛影響

松尾說：”我們的無定形薄膜在加熱時不會結晶，形態穩定性極佳。薄膜的一個問題是，當加熱到150°C 時，結晶程度會增加。我們新開發的薄膜在沉積後是一種無定形薄膜，即使在加熱時也保持無定形。”

研究小組認為他們的技術具有廣泛用途。松尾說：「預計這些富勒烯衍生物不僅可用於過氧化物太陽能電池，還可用於光電轉換元件，如有機光電二極體和有機光電探測器。有機光電探測器有助於相機成像感測器的高分辨率，並將用於智慧型手機顯示器的指紋驗證，允許從手指觸摸螢幕的任何部分解鎖”。

編譯自: ScitechDaily