有机太阳能电池

有机太阳能电池第1页，共32页，2023年，2月20日，星期五软性电子产业第2页，共32页，2023年，2月20日，星期五无线频率辨识系统(RFID)应用第3页，共32页，2023年，2月20日，星期五有机太阳能电池材料与应用(OSC)能源现况与替代能源-太阳能电池太阳能电池总类、效率与应用太阳能电池的基本原理有机太阳能电池的发展优势染料敏式电池之原理总类材料与组件制作有机D/A太阳能电池之原理总类材料与组件制作第4页，共32页，2023年，2月20日，星期五能源现况石油---储藏量剩下1兆338亿桶，可使用43年。天然气---储藏量剩146兆立方公尺，可使用62年。煤---储藏量剩下9842亿吨，可使用230年。铀---储藏量剩下395亿吨，可使用64年。太阳能---取之不尽，用之不絶。太阳每天照到地表的能量，超过全人类30年的能源需求！第5页，共32页，2023年，2月20日，星期五太阳能电池总类及效率SortsofSolarCellMaterialsCell(η%)module(η%)硅结晶硅单晶硅(晶圆)15~23%14~18%多晶硅(晶圆、薄膜)12~17%10~16%非晶硅A-Si,a-SiC,a-SiGe8~13%6~9%半导体化合物III-V族GaAs(晶圆、薄膜)18~35%II-VI族CdS,CdTe10~14%多元化合物CuInSe212~16%有机化合物染料敏化型nMO(TiO2)/Dye/电解质~12%4~8%有机D/A型高分子/小分子/奈米粉体~6.1%第6页，共32页，2023年，2月20日，星期五太阳能电池应用技术总类基本特性应用领域III-V族超高效率,超高稳定度但成本极高太空应用单晶硅、多晶硅高效率,高稳定度,具成本竞争力发电应用(取代传统发电)，电力供应源有机化合物效率及稳定度依产品订定,极具成本竞争优势民生产品应用行动生活应用第7页，共32页，2023年，2月20日，星期五太阳能电池工作原理第8页，共32页，2023年，2月20日，星期五有机太阳能电池之发展优势低成本(设备、材料)环境友善制程LowTemp.SolutionProcessRoll-to-RollAtmProcess优质前瞻生活方便性个人化价格合理化可挠式产品化具环保概念有机太阳能光电染料敏式(DSSC)有机D/A太阳能电池第9页，共32页，2023年，2月20日，星期五有机太阳能电池染料敏式太阳能电池(DSSC)DyeSensitizedSolarCell有机D/A太阳能电池

OrganicD/ASolarCell第10页，共32页，2023年，2月20日，星期五染料敏式太阳能电池(DSSC)123451)Electronsindyeareexcitedbysolarenergyadsorption.2)ElectronsaretransferredfromdyetoITO(conductingglass)viaTiO2.3)Electronsgettocounterelectrodeafterworkingatexternalload.4)I3-+2e-→3I-atcounterelectrode.5)3I-→I3-+2e-atdye.第11页，共32页，2023年，2月20日，星期五DSSC成品图示第12页，共32页，2023年，2月20日，星期五DSSCDYE

---合成材料(η~12%)第13页，共32页，2023年，2月20日，星期五◆叶绿素：地瓜叶、菠菜等含丰富叶绿素之植物◆花青素：覆盆子、黑莓、山莓、樱桃、红茶等◆其它：含天然色素之其它植物DSSCDYE

---天然材料(η~5%)第14页，共32页，2023年，2月20日，星期五植物光合作用与染料敏式太阳能电池第15页，共32页，2023年，2月20日，星期五有机D/A太阳能电池e-donore-acceptore-h+CathodeAnodeSolarenergyE-donor：conductingpolymer(P3HT,MEH-PPV)E-acceptor：conductingorganiccomp’d(PCBM,PTCDI)Anode：Al,Au,Ag,CuCathode：ITO第16页，共32页，2023年，2月20日，星期五有机D/A太阳能电池

---Doublelayer&Blend(Blend)(Doublelayer)第17页，共32页，2023年，2月20日，星期五有机D/A太阳能电池常用材料DonorDonorAcceptorAcceptorDonorAcceptor第18页，共32页，2023年，2月20日，星期五有机混成太阳能电池成品图示

第19页，共32页，2023年，2月20日，星期五有机薄膜晶体管材料与应用(OTFT)第20页，共32页，2023年，2月20日，星期五有机薄膜晶体管的优势OTFT是由有机高分子或小分子有机材料为主动层(氧化层及半导体层)所制成之晶体管OTFT比较传统之无机晶体管轻薄可挠低温制程，基板选择上可采用较轻、薄且便宜之塑料取代玻璃。制程简单以印制技术直接图案化有机薄膜(如dipcoating、inkjetprinting及contactcoating)，可以减少光罩数目与真空蒸镀设备，且由于适合塑料基板，因此对将来的RolltoRoll制程兼容性高。成本低廉

达量产规模后，制造成本可降低至传统半导体制程的十分之一。应用：电子书、RFID、OLED等软性电子产品。第21页，共32页，2023年，2月20日，星期五有机薄膜晶体管组件(OTFT)PEDOTTetraceneCross-linkedPVPAuITOGateGlassSourceDrainPentaceneThermaloxideSiO2AuGate:n+-Sisubstrate

SourceDrain第22页，共32页，2023年，2月20日，星期五OTFT常用材料第23页，共32页，2023年，2月20日，星期五印刷式有机薄膜晶体管数组(软性基材)第24页，共32页，2023年，2月20日，星期五有机电激发光组件材料与应用(OLED)第25页，共32页，2023年，2月20日，星期五OLED显示器优势优势(1)自发光性、(2)广视角、(3)高对比度、(4)低耗电、(5)高应答速度、(6)全彩化、(7)制程简单自发光，不需背光源模块及彩色滤光片(ColorFilter)。重量轻，厚度薄(1~2mm)，构造简单，耐用性高，低成本。低驱动电压(3~9V)并省电，反应速度快(10μs)。广视角(160度以上)，高亮度(100cd/m2)，对比高(100:1)。可全彩化，可大尺寸化，可挠性(采用塑料底材)。应用

可携式应用:

游戏机、移动电话、音响面板、数字相机、个人数字助理(PDA)、汽车导航、电子书....

中大尺寸应用:信息家电(IA)、笔记本电脑、监视器、电视....

第26页，共32页，2023年，2月20日，星期五可挠式全彩OLED显示器Sony弯曲全彩OLED显示器—2007.05第27页，共32页，2023年，2月20日，星期五有机光电科技--时势所趋的未来主流全有机整合电子产品：电源：有机太阳能电池(OSC)逻辑：有机薄膜晶体管(OTFT)屏幕：有机电激发光显示器(OLED)具有轻、薄、短、小、可挠卷曲的功能及物美价廉的特性，在未来高度行动生活的社会型态中，必是时势所趋的未来主流。第28页，共32页，2023年，2月20日，星期五全有机整合电子产品概念图(3『O』电子产品)第29页，共32页，2023年，2月20日，星期五有机光电(软性电子)科技现况OLED：具实厂化阶段，距成熟期约2~3年。各国大厂(材料、设备、组件)已投入生产。OTFT：半实用化阶段，距实厂化约3~5年。各大厂研究团队积极开发中。DSSC：半实用化阶段，距实厂化约2~3年。