具有9.8%效率和50%可见光透明度的有机太阳能电池中与透射解耦的斜入射光捕获

摘要： 多年来，人们一直认识到潜在的有机光伏电池必须集成到需要高透明度的元件中。在大多数此类元件中，阳光很可能以大角度入射。本文证明，通过光学设计基于红外偏移非富勒烯受体的有机电池架构，可以使光传输与能量收集很大程度上解耦。在50°入射角下实现了9.67%的功率转换效率，同时在正入射时平均可见光透射率超过50%。通过对一维纳米光子结构进行解构，得出结论：仅需两个λ/4厚度的层，就能在宽入射角范围内，相对于标准配置参考方案实现高于50%的效率提升。在对垂直放置的50%可见光透明电池进行的户外测量中，证明在一天内可将9.80%的太阳能转化为电能。