RIKEN的科學家與國際合作伙伴合作，成功制造出既高效又耐用的超薄有機太陽能電池。他們使用簡單的后退火工藝，創(chuàng)建了一種柔性有機電池，該電池在大氣條件下經(jīng)過3,000個小時后降解不到5%，同時具有13%的能量轉化率(太陽能電池性能的關鍵指標)。

有機光伏材料被認為是基于硅的常規(guī)薄膜的有前途的替代品，它對環(huán)境更加友好且生產(chǎn)成本低廉。超薄柔性太陽能電池特別吸引人，因為它們可以提供每單位重量的大功率，并且可以用于各種有用的應用中，例如為可穿戴電子設備供電以及在軟機器人中用作傳感器和致動器。但是，超薄有機薄膜往往相對有效，通常具有能量轉換率大約為10%到12%，大大低于硅電池的比例(高達25%)或剛性有機電池的比例(高達17%)。在太陽光，熱和氧氣的影響下，超薄膜也傾向于迅速降解。研究人員正在嘗試制造既節(jié)能又耐用的超薄薄膜，但這通常是一個艱難的權衡。

在發(fā)表于《美國國家科學院院刊》上的研究中，該小組成功地證明了超薄電池既耐用又高效。該小組開始使用由Toray Industries，Inc.開發(fā)的用于施主層的半導體聚合物，并嘗試了使用非富勒烯受體提高熱穩(wěn)定性的新想法。最重要的是，他們嘗試了一種簡單的后退火工藝，該工藝是在90度的初始退火后將材料加熱到150攝氏度。通過在各層之間建立穩(wěn)定的界面，此步驟對于提高設備的耐用性至關重要。

該研究的作者之一，福田健次郎說：“通過結合新的發(fā)電層和簡單的后退火處理，我們在超薄有機太陽能電池中實現(xiàn)了高能量轉換效率和長期存儲穩(wěn)定性我們的研究表明，超薄有機太陽能電池可以長期穩(wěn)定地提供高功率，即使在高溫和高濕等惡劣條件下也可以使用，我非常希望這項研究 將有助于開發(fā)長期穩(wěn)定的電源設備，該設備可用于可穿戴電子設備，例如衣服上的傳感器。”