快趣直播免费版app下载 - 快趣直播app大全下载最新版本免费安装软件

南開大發(fā)展了一種疊層有機(jī)太陽能電池，以17.29%光電轉(zhuǎn)化效率刷新世界記錄

時(shí)間:2018-08-14 14:16來源:南開大學(xué) 作者:南開大學(xué)
點(diǎn)擊: 次

有機(jī)太陽能電池的柔性特征和該工作主要結(jié)果

       南開大學(xué)陳永勝教授團(tuán)隊(duì)和中科院國家納米科學(xué)中心丁黎明研究員等合作在有機(jī)太陽能電池領(lǐng)域研究中獲突破性進(jìn)展。他們?cè)O(shè)計(jì)和制備的具有高效、寬光譜吸收特性的疊層有機(jī)太陽能電池材料和器件，實(shí)現(xiàn)了17.3%的光電轉(zhuǎn)化效率，刷新了目前文獻(xiàn)報(bào)道的有機(jī)/高分子太陽能電池光電轉(zhuǎn)化效率的世界最高紀(jì)錄。這一最新成果讓有機(jī)太陽能電池距離產(chǎn)業(yè)化更近一步。
 
       該研究的論文在線發(fā)表于國際頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》（Science）上。
 
       有機(jī)太陽能電池是解決環(huán)境污染、能源危機(jī)的有效途徑之一，其在質(zhì)輕、柔軟、半透明、可大面積低成本印刷、環(huán)境友好等方面都遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)太陽能電池，被認(rèn)為是具有重大產(chǎn)業(yè)前景的新一代綠色能源技術(shù)。然而，實(shí)現(xiàn)高效率的太陽能電能轉(zhuǎn)化是有機(jī)太陽能電池研究的核心難題。雖然近年來有機(jī)太陽能電池研究獲得了迅猛發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了14%~15%的光電轉(zhuǎn)化效率，但仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于其它主要以無機(jī)材料（如硅）為主的太陽能電池轉(zhuǎn)化效率。
 
      “主要原因在于，有機(jī)高分子材料本身較低的載流子遷移率限制了活性層厚度，因此太陽光不能夠獲得充分和有效的利用。”陳永勝教授說。
 
      據(jù)介紹，疊層太陽能電池不僅可以克服上述難題，還可以充分發(fā)揮有機(jī)和高分子材料結(jié)構(gòu)和性質(zhì)優(yōu)良的可調(diào)性特征，通過疊層電池中前后電池中活性材料互補(bǔ)的光吸收，更有效地利用太陽光，從而實(shí)現(xiàn)更高的能量轉(zhuǎn)換效率。

疊層有機(jī)光伏電池的性能

       陳永勝教授團(tuán)隊(duì)與中科院國家納米科學(xué)中心丁黎明研究員、華南理工大學(xué)葉軒立教授研究團(tuán)隊(duì)合作，首先利用半經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ�，從理論上預(yù)測(cè)了有機(jī)太陽能電池實(shí)際可以達(dá)到的最高效率和理想活性層材料的參數(shù)要求。在此基礎(chǔ)上，他們以在可見光區(qū)域和近紅外區(qū)域具有良好互補(bǔ)吸收的PBDB-T:F-M和PTB7-Th:O6T-4F:PC71BM分別作為前電池和后電池的活性層材料，采用成本低廉與工業(yè)化生產(chǎn)兼容的溶液加工方法制備得到了高效的有機(jī)太陽能墊層器件，獲得了17.3%的驗(yàn)證效率。
 
預(yù)測(cè)疊層OPV效率（AM 1.5G）

 
后電池活性材料分子結(jié)構(gòu)及其單結(jié)電池性能

       該團(tuán)隊(duì)研究人員介紹，依據(jù)該工作提出的模型和設(shè)計(jì)原理，結(jié)合有機(jī)高分子材料結(jié)構(gòu)的多樣性和可調(diào)性，通過對(duì)材料和器件的進(jìn)一步優(yōu)化，非常有望獲得和無機(jī)材料類似的能量轉(zhuǎn)化效率，從而為有機(jī)太陽能電池的產(chǎn)業(yè)化提供有力技術(shù)支撐。
 
       “依據(jù)我們提出的半經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ皖A(yù)測(cè)，有機(jī)太陽能電池（墊層）的最高轉(zhuǎn)化效率理論上可以達(dá)到20%以上。本次工作中，我們同時(shí)也對(duì)電池的壽命進(jìn)行了初步試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)166天實(shí)驗(yàn)后電池效率僅降低4%。未來，我們將繼續(xù)設(shè)計(jì)新的材料，在進(jìn)一步提高能量轉(zhuǎn)化效率的同時(shí)，針對(duì)電池壽命問題進(jìn)行系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)，爭取讓有機(jī)太陽能電池早日從實(shí)驗(yàn)室走向?qū)嶋H應(yīng)用。”陳永勝教授說。
 
      論文第一作者是南開大學(xué)2016級(jí)碩士研究生孟令賢，通訊作者是南開大學(xué)陳永勝教授、萬相見教授和國家納米科學(xué)中心丁黎明研究員。該研究得到了科技部、國家自然科學(xué)基金委、天津市科委和南開大學(xué)的項(xiàng)目支持。
 
論文鏈接：
http://science.sciencemag.org/content/early/2018/08/08/science.aat2612?rss=1

(責(zé)任編輯：王杰)
作者：南開大學(xué) ，如若轉(zhuǎn)載，請(qǐng)注明出處：http://kqcgw.com/shushuo/dc/2018081425570.html
看完這篇還不夠？如果你也也是同行業(yè)需要發(fā)布您的新聞報(bào)道，請(qǐng) 戳這里 告訴我們！
免責(zé)聲明：本文僅代表作者個(gè)人觀點(diǎn)，與中國電池聯(lián)盟無關(guān)。其原創(chuàng)性以及文中陳述文字和內(nèi)容未經(jīng)本網(wǎng)證實(shí)，對(duì)本文以及其中全部或者部分內(nèi)容、文字的真實(shí)性、完整性、及時(shí)性本站不作任何保證或承諾，請(qǐng)讀者僅作參考，并請(qǐng)自行核實(shí)相關(guān)內(nèi)容。
凡本網(wǎng)注明 “來源：XXX（非中國電池聯(lián)盟）”的作品，均轉(zhuǎn)載自其它媒體，轉(zhuǎn)載目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé)。
如因作品內(nèi)容、版權(quán)和其它問題需要同本網(wǎng)聯(lián)系的，請(qǐng)?jiān)谝恢軆?nèi)進(jìn)行，以便我們及時(shí)處理。
QQ：503204601
郵箱：[email protected]
猜你喜歡
專題
相關(guān)新聞
本月熱點(diǎn)
歡迎投稿
聯(lián)系人：王女士
Email：cbcu#cbcu.com.cn
發(fā)送郵件時(shí)用@替換#
電話：010-56284224
在線投稿
微信公眾號(hào)