無(wú)論是有機(jī)晶體管，還是有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池，都是有機(jī)半導(dǎo)體膜的結(jié)晶性越好，性能就越高。但二者提高載流子移動(dòng)性（載流子遷移率）的方向卻截然不同。半導(dǎo)體高分子的載流子遷移率取決于分子排列的方向（取向），在用于有機(jī)晶體管的時(shí)候，以基板為水平面，半導(dǎo)體高分子的取向要使載流子遷移率沿水平方向增大，而在用于有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池時(shí)，則要沿垂直方向增大。

試制的有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池（攝影：理化學(xué)研究所提供）

——涂布型有機(jī)太陽(yáng)能電池使用的是什么樣的半導(dǎo)體高分子？性能如何？

尾坂：是在Naphtho-dithiophene與Naphtho-bis-thiadiazole組成的半導(dǎo)體高分子Naphtho-dithiophene中加入了兩個(gè)烷基的物質(zhì)。加入烷基后，分子將“橫躺”在基板上，載流子遷移率約為0.1cm²/Vs。

       與最近發(fā)表的有機(jī)半導(dǎo)體相比，載流子遷移率看上去比較低，但這是為了使分子的取向適合有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池，犧牲了一些載流子遷移率。另外，如果不加入烷基，載流子遷移率約為0.5cm²/Vs。沒(méi)有烷基時(shí)，分子是豎立在基板上。我們可以通過(guò)調(diào)整烷基的有無(wú)，分別制作適合晶體管和適合太陽(yáng)能電池的半導(dǎo)體高分子。

       使用這種半導(dǎo)體高分子的有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率方面，不加入烷基時(shí)為5％，而加入烷基后，效率一舉提高到了8.2％。這是2013年公開(kāi)的數(shù)值，通過(guò)進(jìn)一步優(yōu)化，這一數(shù)字現(xiàn)在已經(jīng)提高到了9％以上。