有机光伏电池具有质量轻、柔性、吸收光谱可调等优势,在室内光应用中展现出巨大应用潜力。近几年,有机光伏电池在室内光下的光伏性能不断提高,但有机半导体材料较大的能量无序度将导致更宽的态密度分布,严重限制了器件在弱光环境下的开路电压和能量转换效率,使其在实际应用中面临严峻挑战。通过聚光技术,增大入射光通量可以有效抑制能量无序度对有机光伏电池室内光性能的影响,但有机光伏电池在聚光环境中的光伏性能和器件稳定性此前较少被报道。
中国科学院化学研究所侯剑辉团队基于三种经典的活性层体系(PBDB-TF:Y6、PB2:FCC-Cl和PTB7-Th:PC71BM)深入研究了能量无序度对弱光环境下有机光伏电池性能的影响,以及聚光环境中有机光伏电池的光伏特性。他们证明了聚室内光可以有效抑制能量无序度的不利影响,同时提高器件的开路电压和填充因子,实现更高的光伏效率。其中,基于PB2:FCC-Cl的器件在500 lux光照下具有29.0%的光伏效率;当聚光至20000 lux时,该器件可实现33.0%的光伏效率,是所知相同条件下最高的室内光性能。同时,由于室内光的照明条件更加温和,所有器件在聚室内光下均表现出优异的稳定性。其中,PBDB-TF:Y6体系具有最稳定的形貌特征,其器件在聚室内光下的拟合T80寿命(效率衰减至初始值的80%需要的时间)超过30000小时。此外,基于聚光的方式,由刮涂法制备的0.25 cm2的器件相比500 lux下的10 cm2大面积器件可实现更高的光伏效率和输出功率。结合光波导聚光技术,研究人员证明了聚光有机光伏电池能够具备更低的制备难度和生产成本,在室内光应用中展现出巨大发展前景。相关成果近期发表在《焦耳》(Joule)上。
近日,物理科学与工程技术学院阚志鹏教授团队在双层有机光伏电池研究方面取得重要进展,利用共溶剂策略在室温下制备了非富勒烯受体的多晶结构,实现了高效且稳定的双层有机光伏电池的研制。相关成果以Room-Te......
土耳其阿卜杜拉·居尔大学研究人员开创性地重新设计了有机光伏电池的结构,赋予其半球形的外壳,旨在最大限度地提高光吸收和角度覆盖率。这种创新设计有望为可再生能源技术开辟新的前景,相关论文发表在最新一期《能......
光伏电池生产企业的压力越来越大。12月21日,InfoLink发布的最新一周光伏产品价格评析提出,本周电池企业的减产扩大,电池环节现在基本上全规格都是处于生产即亏损的状态。多位业内人士在接受《证券日报......
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有机光伏电池具有重量轻、柔性、易于制备透明/半透明器件等优点,在可穿戴电子设备、光伏建筑一体化等领域表现出广阔的应用前景。尽管有机光伏电池的能量转换效率在近年来取得了突飞猛进的发展,关于电池稳定性的研......
英国研究人员使用一种广泛存在的蓝绿藻为微处理器持续供电了一年,过程中只使用环境光和水。该系统具有以可靠和可再生方式为小型设备供电的潜力。该研究近日发表在《能源与环境科学》杂志上。该系统的大小与AA电池......
荷兰和英国科学家借助一种纳米纹理结构,使薄膜硅光伏电池变得不透明并因此增强了其吸收太阳光的效率。实验结果表明,采用新方法设计出来的薄膜电池能吸收65%的阳光,是迄今薄硅膜表现出的最高光吸收率,接近约7......
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最近,日本京都大学一个研究小组开发出一种新装置,可将热量转化为光并利用光伏电池发电,从而提高能源转换效率。目前的硅光伏电池能源转换效率理论极限约为30%,而热光发电的转换效率理论上可以超过35%。热光......
有机光伏(OPV)电池具有低成本溶液加工、轻质、柔性等突出技术特征。在过去几年间,随着新型材料的发展,OPV电池的能量转换效率(PCE)已经超过了16%,展示了广阔的应用前景。但是,这些结果通常是在采......