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化学所在三元有机太阳能电池活性层形貌控制方面获进展

具有带隙高度可调、质轻、柔性、低成本等显著特点的有机太阳能电池是新一代光伏技术的重要发展方向。有机太阳能电池受限于有机材料“窄吸收”特性,二元共混薄膜难以实现对太阳能的有效宽光谱利用,并且始终存在相共混(利于激子解离)和相分离(利于电荷传输)这对基础性矛盾,制约了有机光伏器件性能的进一步突破。三元有机太阳能电池保持单节电池结构,在二元活性层中引入吸收互补的第三组分,增强光谱吸收。尽管三元电池取得了一定成功,但仍面临着严峻的挑战,其核心问题在于对三元共混薄膜难以实现清晰、有效的形貌控制,用以同时保证高效的激子解离和电荷传输,因此,已报道三元电池性能提升幅度较低。 在国家自然科学基金委、科技部和中国科学院的支持下,中科院化学研究所有机固体重点实验室研究员朱晓张课题组科研人员利用前期发展的噻吩并噻吩类光伏受体新材料NITI(Adv. Mater. 2017, 29, 1704510),合理选择二元体系,构筑了具有“分级结构”的三......阅读全文

富勒烯薄膜光伏衰减机制与稳定性提升研究获进展

  聚合物太阳能电池(PSCs)作为一种新型薄膜光伏电池,具有成本低、可溶液制备、毒性低、材料来源广等优点,被认为是很有前途的新型能源技术之一。要实现PSCs的真正商业化应用,需要满足三大条件:高效率、高稳定性和低成本。经过科学家的不懈努力,目前PSCs的最高效率已超过18%,已接近商业化应用要求。

楼雄文Science Advances 全pH范围的高效稳定析氢催化剂!

  1.楼雄文Science Advances:全pH范围的高效稳定析氢催化剂!  近日,南洋理工大学的楼雄文教授课题组成功制备出一种高晶态的Ni掺杂FeP/C多孔纳米棒,并用于电化学析氢反应中。研究发现,该催化剂在全pH范围均具有高效且稳定的析氢活性,在10 mA cm−2电流密度下,酸性,中性和

新技术为太阳能电池“减肥” 吸光能力不逊色

  据物理学家组织网6月25日报道,美国北卡罗来纳州立大学的科研人员表示,他们能够借助纳米夹层技术制成更“苗条”的薄膜太阳能电池,而不影响电池吸收太阳能的能力。同时,这也将大幅降低新型电池的制造成本,并可广泛应用于其他众多太阳能电池材料,如碲化镉和铜铟镓硒(CIGS)等。   论文的联合作者、该校

纳米夹层技术为太阳能电池“减肥”

  据物理学家组织网6月25日报道,美国北卡罗来纳州立大学的科研人员表示,他们能够借助纳米夹层技术制成更“苗条”的薄膜太阳能电池,而不影响电池吸收太阳能的能力。同时,这也将大幅降低新型电池的制造成本,并可广泛应用于其他众多太阳能电池材料,如碲化镉和铜铟镓硒(CIGS)等。   论文的联合作者、该校

8个月8篇Science/Nature,这个材料成“当红小生”

  能源问题和环境问题不断将钙钛矿太阳能电池推向研究前沿。今年以来,Science/Nature已刊发十多篇相关研究成果,其中光伏有关成果8项。特此,小编将其汇编整理,希望对相关领域研究人员有所启发。  1. Nature : 23.3%!22.7%认证效率,P3HT基钙钛矿太阳能电池  韩国化学技

噻吩环助力厚膜聚合物太阳能电池

  有机太阳能电池作为一种非常具有前景的可再生能源转换技术,受到了学术界和工业界的广泛关注。伴随着新型材料的制备和应用、给受体形貌控制、界面改性和器件工程的提高,有机太阳能电池的光电转换效率(PCE)已经突破12%,甚至超越13%(10.1021/jacs.7b01493,10.1038/nphot

工学院占肖卫课题组半透明有机太阳能电池取得重要进展

最近,北京大学工学院占肖卫课题组在强近红外吸收的稠环电子受体的分子设计及高效半透明太阳能电池的应用研究中取得重要进展,在材料领域著名期刊《先进材料》发表了3篇论文。近几年,半透明太阳能电池在光伏建筑一体化和产能窗户等领域的美好应用前景引起了学术界和工业界的广泛兴趣。顾名思义,半透明太阳能电池在吸收光

我国学者以非富勒烯受体成功研制高稳定有机太阳能电池

  有机太阳能电池凭借其质轻、柔软并且可制备大面积器件等突出优点,被认为是具有重大应用前景的新能源技术。由于本体异质结太阳能电池的光伏性能很大程度上依赖活性层的形貌,化学所高分子物理与化学实验室研究人员开展了一系列关于优化活性层形貌的工作(Adv. Mater. 2012, 24, 6335-634

化学所制出迄今效率最高的反向结构聚合物太阳能电池

  聚合物太阳能电池一般由共轭聚合物给体和富勒烯衍生物受体的共混膜夹在ITO透明正极和金属负极之间所组成,具有结构和制备过程简单、成本低、重量轻、可制备成柔性器件等突出优点,近年来成为国内外研究热点。传统器件结构使用透明导电聚合物PEDOT:PSS修饰ITO电极作为正极、低功函数活泼金属作为负极。P

国家纳米中心在有机太阳能电池研究方面取得进展

  近日,中国科学院国家纳米科学中心纳米系统与多级次制造重点实验室研究员魏志祥、吕琨、博士邓丹和西安交通大学教授马伟等合作,设计并合成的可溶性有机小分子光伏材料,通过活性层形貌优化,获得了11.3%的光电转换效率,这是目前文献报道的可溶性有机小分子太阳能电池的最高效率,也是有机太阳能电池的最高效率之

我国科学家在有机太阳能电池领域取得重要突破

   有机太阳能电池是解决环境污染、能源危机的有效途径之一,被认为是具有重大产业前景的新一代绿色能源技术。但是,有机材料较低的载流子迁移率限制了活性层厚度,导致光吸收效率不足。尽管目前有机太阳能电池光电转换效率已经提高到14%左右,如何进一步提高其效率是始终困扰科学家的关键难题。叠层有机太

国家纳米中心有机太阳能电池界面修饰研究取得新进展

  近日,中国科学院国家纳米科学中心周惠琼课题组将WOx纳米颗粒与商业化的PEDOT:PSS乳液混合用作有机太阳能电池的空穴传输层材料,改善了空穴传输层的表面自由能,优化了活性层的形貌,从而同时提高了器件的效率和填充因子,为高效有机非富勒烯太阳能电池提供了一种简单易行的空穴传输层修饰方法。该研究以A

科技创新给光伏产业带来发展的正能量

    曾几何时,“太阳能光伏”给我们带来了对更高的发电效率和更好的环保性能的憧憬。然而,近年来光伏发电并网难题、光伏产业产能过剩、太阳能产品价格走低、国际贸易纠纷四起等等因素,让这个产业前景黯淡。也许,只有技术的革新才是这个产业发展的坚实依靠。

嵌入氧化锌光学间隔 小分子有机太阳能电池增效50%

  据物理学家组织网近日报道,美国加州大学圣巴巴拉分校的研究人员证明,仅仅通过在一种小分子有机太阳能电池的活性层和电极之间,调谐活性层的厚度并嵌入一个光学间隔,便可使其效率获得50%的增长,从6.02%提高至8.94%。  目前世界上有机太阳能电池和基于聚合物的太阳能电池是业内排在前列的研究方向,但

中国科学家首次成功合成石墨炔 开辟碳材料研究新领域

▲大面积石墨炔薄膜▲宏量制备高纯度石墨炔▲二维碳石墨炔的结构模型  石墨炔是一种新的碳同素异形体,其丰富的碳化学键,大的共轭体系、宽面间距、优良的化学稳定性和半导体性能一直吸引着科学家的关注。随着富勒烯、碳管及石墨烯等碳材料陆续通过物理方法成功制备,如何制备石墨炔一直是科学研究的焦点。  

2014年全球十大化学研究 中国两项研究成果在列

  近日,美国化学会出版的《化学化工新闻》(Chemical&Engineering News,C&EN)杂志发布2014年全球十大化学研究,中国研究团队参与的两项研究成果在列。北京大学李彦教授的研究团队制造高纯度特定类型单壁碳纳米管的新方法,复旦大学化学系周鸣飞教授科研团队关于过渡

朱瑞、龚旗煌等在反式钙钛矿电池研究中的突破性成果

  北京大学物理学院“极端光学创新研究团队”的朱瑞研究员、龚旗煌院士与合作者展开研究,首次采用“胍盐辅助二次生长”技术调控钙钛矿半导体特性,在提升反式结构钙钛矿太阳能电池性能方面取得了突破性成果,创下了该类太阳能电池器件效率的最高记录。相关研究于2018年6月29日在国际顶级学术期刊《科学

我国有机太阳能电池光电转化效率研究获突破

  南开大学化学学院陈永胜教授团队在有机太阳能电池领域研究中取得突破性进展。他们利用寡聚物材料的互补吸光策略构建了一种具有宽光谱吸收特性的叠层有机太阳能电池器件,实现了12.7%的光电转化效率,这是目前文献报道的有机/高分子太阳能电池光电转化效率的最高记录。  介绍该成果的研究论文近日发表在国际顶级

扫描探针显微镜在有机太阳能电池研究中的应用说明

      扫描探针显微镜是通过对检测对象的表面和一个微型力敏感元件之间的极微弱的原子间相互作用力来对物体的结构进行深入的研究。  扫描探针显微镜在有机太阳能电池研究中的广泛应用:  有机太阳能电池材料来源广泛、制作成本低廉、能够实现大面积滚筒式印刷、并且能够制作出柔性

Nature系列10篇,清华、复旦、武大、西南交大等成果速递

  1. Nature Photonics:光学镊子声子激光器  声子激光器是普遍存在的光学激光器的类似物,并且其已经在各种环境中实现。然而,对于介观悬浮光机械系统还没有相关报道,并且这些系统正在成为量子力学和重力的基本测试的重要平台,以及发展为机械运动耦合到电子自旋和电荷的传感模式。受到Arthu

2014年世界新材料科技发展回顾

  在纳米材料领域,美国国家标准与技术研究院的研究人员通过在纳米尺度上采用一种独特的三明治结构,开发出一种多壁碳纳米管材料,其整体厚度还不到人类头发直径的百分之一,却可以大幅降低泡沫制品的可燃性。国家直线加速器实验室和斯坦福大学合作,首次揭示了石墨烯插层复合材料的超导机制,并发现一种潜在的工艺能使石

化学所在非富勒烯型聚合物太阳能电池研究中取得进展

  近年来,聚合物太阳能电池由于其重量轻、价格低廉、可通过印刷的方式制备大面积柔性器件等优势,得到了学术界和工业界的广泛关注,是重要的前沿研究领域。聚合物太阳能电池的活性层通常由基于聚合物/有机小分子的电子给体和电子受体共混而成。作为电子受体材料,以PCBM为代表的富勒烯类n-型有机半导体已经被广泛

Eu3+/Eu2+离子对赋予钙钛矿太阳能电池超稳操作耐久性

  太阳能电池利用光生伏特效应将太阳光能直接转化为电能,是利用太阳能最为有效的手段之一。器件寿命和光电转换效率(PCE)是决定太阳能电池的最终发电成本的两个关键因素。近年来,有机无机杂化钙钛矿太阳能电池以其效率高、制备简单、成本低的优势获得了学术界和产业界的众多关注。钙钛矿太阳能电池的光电转换效率在

Nature系列12篇,唐本忠、E. H. Sargent等成果速递

  9. Nature Commun.:卤化钙钛矿中光子和电子性质的定量光学评估  高效太阳能电池的发展依赖于需要精确测量的电子和光学特性的管理。随着转换效率的提高,电子和光子贡献会影响整体性能。近日,LaurentLombez研究团队展示了一种光学方法来量化半导体材料的几种传输特性,集合多维成像技

谈让你“高攀不起”的那些国产SCI期刊

  “士别三日,当刮目相看。”恐怕说的就是国产SCI期刊吧。这些高质量期刊发展迅速,大有今天你爱答不理,明天就百投不中的趋势啊!《National Science Review》  2019年《National Science Review》影响因子超过13。《National Science Re

北大有机高分子太阳能电池材料和器件研究取得系列进展

    太阳能是人类最安全、最绿色、最理想的可再生洁净能源。有机高分子太阳电池利用有机高分子材料制备器件以实现光电转换,可通过溶液加工技术制成柔性的大面积器件,具有重量轻、低成本、便携等优点。有机高分子太阳电池是国际前沿交叉研究领域,具有广阔应用前景。   有机太阳能电池活性层结构主要有本体异质结

Nature报道我国学者在钙钛矿太阳能电池高效稳定研究进展

  有机阳离子以及卤素阴离子空位缺陷是制约钙钛矿太阳能电池高效率以及长期稳定性的主要因素,如何同时消除这两种缺陷是当下的难题。基于此,北京大学工学院周欢萍研究员课题组提出一种新的消除机制,即在钙钛矿活性层中引入氟化物,利用氟极高的电负性,实现氟化物同时与有机阳离子形成强氢键以及与铅离子形成强离子键的

柔性钙钛矿太阳能电池的器件设计及发展策略

   近日,香港理工大学的郑子剑教授课题组综述了这几年柔性钙钛矿太阳能电池的研究进展,着重总结了它的器件设计及发展策略。图片来源网络  文章中,首先强调了钙钛矿太阳能电池适合进行柔性制备的物理及加工基础,详细分析了其低温溶液加工特性,优异的光伏及力学性质。随后,作者剖析了构筑柔性器件的各功能层,包括

聚合物太阳能电池活性层微观形貌调控方法取得进展

  近年来,形貌的优化成为进一步提高聚合物太阳能电池能量转换效率的关键问题,尽管二元混合溶剂(一般是主溶剂和添加剂组成)对给受体的结晶行为和相区大小的调节已取得良好的效果,但它对更精细的形貌参数,如相区纯度、相区界面的调节还无能为力。  在中国科学院、科技部、国家自然科学基金委的大力

光合作用:撑起绿色能源一片天

氧化碳排放、油价飙升、能源危机已成为当前热门的话题。 实际上,地球上的能量巨大。太阳每秒钟到达地面的能量达80万千瓦,如果将太阳光照射地球表面1个小时产生的所有能量聚积起来,就足以满足人类整整一年的能源需求。 而光合作用是地球上最为有效的固定太阳光能的过程,如果人类可以像植物一样利用光合作用,直