注：本文旨在讨论产品技术应用信息，仅供业内人士参考

近日，思摩尔旗下品牌VAPORESSO在其官网上更新了一款太阳能充电的开放式电子烟，它将可持续有机光伏材料与高性能钙钛矿太阳能电池相结合，可实现26%的光电转换效率，并且可生物降解率超过 80%。

思摩尔旗下品牌在海外推出太阳能充电开放式电子烟

从官网的信息来看，这款产品有以下技术亮点：

● 采用业界领先的 OPV-PSC 层叠光伏技术，将可持续有机光伏材料与高性能钙钛矿太阳能电池相结合，废弃时，有机光伏基底会自然分解；

● 采用最先进的集成太阳能电池板和电池系统，采用完全可分离且 100% 可回收的电源装置；

● 突破性地采用结构创新，以模块化结构取代传统的一体化设计，太阳能组件、显示屏、雾化芯、外壳等每个部件都是独立的可互换模块；

● 采用 70% 环保材料制成，包括高纯度铝合金、再生玻璃、有机棉和 PCTG，树立了环保责任的新标准。

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关于OPV-PSC 层叠光伏技术

OPV-PSC 层叠光伏技术是一种复合技术，其中，OPV是有机光伏，窄带隙有机活性层可吸收近红外长波长太阳光，而PSC是钙钛矿，宽带隙钙钛矿材料可吸收短波长太阳光，再通过合理设计层叠结构，便能充分利用不同光谱范围，从而提升太阳能电池的转换效率。

图钙钛矿-有机叠层太阳能电池扫描电镜截面，中国科学院化学研究所

1、OPV有机光伏

有机光伏（Organic Photovoltaics，简称OPV）是一种利用有机材料制造的太阳能电池技术，其核心是有机给体（Donor）和受体（Acceptor）分子。

这些有机分子通过特定的化学键连接形成聚合物或小分子体系，常见的给体材料有聚噻吩（PT）衍生物、聚对苯撑乙烯（PPV）衍生物等，受体材料包括富勒烯（C₆₀）及其衍生物、非富勒烯小分子受体等。

思摩尔旗下品牌在海外推出太阳能充电开放式电子烟图有机光伏，追光科技

有机光伏的工作原理是，当有机材料暴露在阳光下时，它们会吸收光能并形成正负电荷对。这些电荷对随后在电场的作用下被分离，并通过电极流动产生电流，从而产生电能。

图有机光伏器件结构及工作原理，高分子通报

有机光伏技术具备低成本、高效率、柔性、彩色半透明、可用低温溶液法大面积印刷制备等突出优势，有广阔的应用潜力，但商业化进程缓慢。目前，商业化的 OPV 模块光电转换效率一般在 10% - 15% 左右。

2、PSC钙钛矿

钙钛矿太阳能电池（perovskite solar cells，PSC）是一种利用钙钛矿型有机金属卤化物半导体作为吸光材料的光伏技术。

钙钛矿型材料具有 ABX₃的晶体结构，其中 A 通常为一价有机阳离子（如甲基铵 CH₃NH₃⁺、甲脒 HC (NH₂)₂⁺等）或无机阳离子（如铯 Cs⁺等），B 为二价金属阳离子（如铅 Pb²⁺、锡 Sn²⁺等），X 为卤素阴离子（如氯 Cl⁻、溴 Br⁻、碘 I⁻等）。例如，甲基铵铅碘（CH₃NH₃PbI₃，MAPbI₃）就是一种典型的钙钛矿光伏材料。

图钙钛矿光伏组件，极电光能

钙钛矿材料吸收光子后直接产生自由电子和空穴，由于其较低的激子结合能（通常小于室温下的热能 kT），光生载流子在钙钛矿晶体内部能够快速实现电荷分离，分离后的电子和空穴在晶体内部和电荷传输层的作用下，高效地传输到电极，从而产生光电流。

图钙钛矿光伏电池工作原理，网络

钙钛矿光伏技术具有生产工艺简单、转换效率高、成本低、可柔性化制备等优势，可用于太阳能农场、屋顶等主流应用，也能应用于垂直建筑整合以及轻量化结构等新型应用，产业化进程迅速。目前，单结钙钛矿太阳能电池的认证效率已超过 25%，钙钛矿 - 晶硅叠层电池的效率更是突破了 30%。

3、钙钛矿叠层太阳能电池

钙钛矿叠层太阳能电池由两个具有不同带隙吸收体的电池组成，通过差异化吸收更宽范围波长的太阳光，降低光热损失，从而提升电池转换效率。目前种类有全钙钛矿叠层电池、钙钛矿/晶硅叠层电池、钙钛矿/有机叠层太阳能电池等。

（a）四端（4-T）全钙钛矿叠层太阳能电池；（b）两端（2-T）全钙钛矿叠层太阳能电池

钙钛矿/异质结叠层太阳能电池结构示意图（左：两端式右：四端式）

全钙钛矿叠层太阳能电池结构示意图

常见地，叠层电池的顶部电池采用宽带隙吸收层，以有效地转换短波长光谱，从而将光损失降到最小；底部电池采用窄带隙吸收层，以获取近红外光子，从而最大限度地提高电流密度。

双结叠层电池分波段利用太阳光谱示意图，美能光伏

据了解，钙钛矿-有机叠层太阳能电池仍处于研发和技术优化阶段，距离大规模商业化仍面临一些挑战，如稳定性、大面积制备工艺等，目前有相关布局的公司如极电光能、仁烁光能、万度光能等。

来源：艾邦综合整理

原文始发于微信公众号（艾邦新消费电子资讯）：思摩尔旗下品牌在海外推出太阳能充电开放式电子烟

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