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应用于聚合物太阳能电池中,基于聚合物-富勒烯的聚合物太阳能电池效率已经突破11%。由于富勒烯类受体存在可见区光吸收较弱、分子能级调制范围小、合成和提纯成本较高的局限性,人们逐渐将目光转向基于非富勒烯型聚合物太阳能电池。长期以来国内外的多个研究组聚焦于非富勒烯类受体的研究,但基于聚合物给体-非富勒烯受体的太阳能电池效率仍明显低于聚合物给体-富勒烯受体的太阳能电池。近年来,多种具有优良特性的非富勒烯型受体被设计出来,如萘二酰亚胺类聚合物受体N2200、A-D-A型小分子ITIC、苝二酰亚胺类小分子和聚合物受体等。上述新型受体为制备高效率非......阅读全文
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
化学所非富勒烯全小分子太阳能电池效率研究获进展
溶液可加工本体异质结太阳能电池具有质量轻、成本低、可采用溶液印刷方法制备柔性大面积电池面板等优势,成为了近年来新能源研究领域的研究热点。本体异质结太阳能电池活性层由溶液可加工的共轭聚合物或小分子给体与受体共混组成。其中,以富勒烯及其衍生物制备的电子受体材料为有机太阳能电池领域的发展做出了巨大贡献
Nature-Reviews-Materials:用于有机太阳能电池的非富勒烯受体
有机太阳能电池的方案 在过去的十年里有机光伏器件已经取得了重大进展,主要是供体有机半导体新材料的开发发挥了非常重要的作用。大量的富勒烯衍生物已被用作受体,然而,对新型非富勒烯受体开发的研究正如火如荼。近日,来自北京大学占肖卫教授(通讯作者)团队总结了富勒烯化合物用于有机太阳能电池的优缺点,文章简要
化学所通过分子能级的精准调控实现有机光伏效率新突破
聚合物太阳能电池作为新兴的前沿研究领域,其能量转化效率的不断攀升主要得益于光活性层材料(包括电子给体与电子受体材料)的设计和开发。其中,通过分子结构的理性设计来调制材料的前线轨道能级是一种十分有效的提高器件开路电压的策略。近年,在中国科学院、国家自然科学基金委、北京市科委和中国科学院化学研究所的
福建物构所合成出富勒烯型钛氧团簇
具有“富勒烯”结构类型的高对称性纳米团簇一直是科学家们所追寻的明星分子。作为TiO2光催化材料的结构与性能模拟分子,多核钛氧团簇也成为最近国际研究的一个热点。但是,目前已知的钛氧簇分子的结构对称性都较低,高核高对称性钛氧簇的合成与表征仍然是一个极具挑战性的课题。 中国科学院福建物质结构研究所结
利用非富勒烯受体材料研究有机叠层太阳能电池获进展
太阳能是人类可利用的最丰富的可再生能源,太阳能电池是将太阳能直接转换成电能,而不会产生二氧化碳排放。有机光伏(OPV)材料和器件以其溶液处理的低成本、丰富的原材料以及可以制备成柔性和半透明器件等突出优点,成为新一代太阳能电池的重要研发对象。在有机太阳能电池中,将具有互补吸收光谱的两个本体异质结(
体光伏材料侧链工程研究获进展
聚合物太阳能电池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,成为近年来国内外研究热点。将富勒烯衍生物受体用n-型有机半导体材料取代,可以克服富勒烯受体存在的可见光区吸光弱、能级调控困难和形貌稳定性差等缺点,近年来受到研究者的关注。多种性能优异的非富勒烯型受体被设计出来,如
JACS:我国化学家合成“俄罗斯套娃”型金属富勒烯
近日,中科院化学所分子纳米结构与纳米技术院重点实验室科研人员合成了一个新型的类似俄罗斯套娃的内嵌富勒烯Sc4C2@C80,成果发表在2009年131卷的《美国化学会会志》(Journal of the American Chemical Society,JACS)上,引起了国际科学界广
AS:高效稳定非富勒烯太阳能电池制备新途径
当前,高效率的有机太阳能电池多基于非富勒烯受体。随着研究深入,新的非富勒烯受体分子被不断设计合成,相应的器件效率也在提升。而器件的稳定性尚未达到商业化要求。已有研究报道了非富勒烯受体分子结构与器件效率之间的关系,而关注非富勒烯受体分子结构与器件稳定性之间关系的工作相对较少。探索受体分子结构与器件
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
富勒烯具有明显抗衰老效果
最近,欧洲科学家发现富勒烯具有明显的抗衰老效果,可以使实验小鼠的平均寿命从2年延长到5年。基于此实验,欧美等国家已经推出了富勒烯抗衰老保健品。 据介绍,富勒烯结构完美、性能稳定,被称为“纳米王子”。由于富勒烯的中空结构,其内部还可被置入一个或多个金属原子甚至分子,形成所谓的金属富勒烯。富勒
化学所新型近红外pi分子材料设计及应用获进展
新型有机pi-分子材料的设计及其在有机场效应晶体管和有机太阳能电池中的应用是有机电子学的重要研究内容。近红外pi-分子材料具有宽吸收光谱和低能量带隙的特点,在光电器件中具有独特的性能。在中国科学院战略性B类先导科技专项支持下,中科院化学研究所有机固体院重点实验室研究员李韦伟课题组研究人员发展了一
科学家综述非富勒烯基有机光伏的物理进展
近日,华南理工大学发光材料与器件国家重点实验室教授吴宏滨团队与合作者,全面总结阐述了非富勒烯基有机光伏这一热点研究领域在光物理和器件物理等方面的最新进展。相关综述文章发表于《自然-综述物理》(Nature Reviews Physics)。太阳电池(光伏器件)是一种将安全、绿色、可再生的太阳能转换为
宁波材料所有机太阳能电池研究取得进展
目前,不可再生化石燃料的大量使用造成的能源危机和环境污染问题日趋严重,绿色环保的太阳能电池技术随之得到广泛重视。其中,有机太阳能电池具有柔性、半透明、易于大面积制备和色彩绚烂等优点,在满足人们电力需求的同时,更能带来愉快的视觉享受,在便携式电子产品、光伏建筑等领域具有很强的应用潜力,已成为当前新
宁波材料所有机太阳能电池研究取得进展
目前,不可再生化石燃料的大量使用造成的能源危机和环境污染问题日趋严重,绿色环保的太阳能电池技术随之得到广泛重视。其中,有机太阳能电池具有柔性、半透明、易于大面积制备和色彩绚烂等优点,在满足人们电力需求的同时,更能带来愉快的视觉享受,在便携式电子产品、光伏建筑等领域具有很强的应用潜力,已成为当前新
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。
富勒烯或可形成纯碳新胶体
据美国物理学家组织网2月17日报道,球形碳分子富勒烯(碳-60)在纳米技术和电子领域有很多独特性质和潜在应用。最近科学家发现,碳-60在一定条件下还能形成一种单一成分的胶体。目前为止,已知的胶体都是由两种成分构成:均匀分布的溶质和溶剂。 此前,科学家发现碳-60能形成多种物
乌克兰专家建议慎用富勒烯水
乌克兰国家科学院材料学研究所是乌国内唯一研究碳纳米结构,尤其是富勒烯合成、提取、分离过程和鉴定的机构。该研究所专家认为,目前市场上销售的瓶装富勒烯水—“C60生命之水”的安全问题值得关注。 富勒烯水在全世界所有国家被认为对人体健康有害,不论从水合富勒烯分子的毒性,还是从富勒烯分子的胶体粒子中
化学所在金属富勒烯电子自旋研究方面取得系列进展
金属富勒烯是一类将金属原子或金属团簇内嵌到富勒烯碳笼形成的核壳结构分子,它们在量子信息处理、信息存储等方面具有广泛应用前景。其中含有单电子自旋的金属富勒烯由于具有特别的稳定性和自旋可调控性,可以作为单分子量子比特应用于量子信息计算与处理,也可以作为自旋探针应用于分子级磁共振成像。在中国科学院、基
研究人员揭示全小分子有机太阳能电池
有机太阳能电池作为新一代太阳能电池技术近年来受到广泛关注。相比较于传统的硅基太阳能电池,有机太阳能电池具有成本低、柔性、可大面积印刷制备等优点。目前制备高效有机太阳能电池的主流策略是使用聚合物给体和非富勒烯受体材料构建活性层。但聚合物材料在制备过程中通常存在分子量和分散度难以精确控制、难提纯、材
中科院化学所有机小分子光伏材料研究获系列进展
记者近日从中科院化学所获悉,该所有机固体重点实验室的研究人员在高效有机小分子光伏材料的研究上取得系列进展,并在近期受邀为英国皇家化学会《化学会综述》杂志撰写相关综述文章。 据研究人员介绍,有机太阳能电池材料分小分子和高分子两种,目前效率最高的是高分子给体与富勒烯受体共混体系。然而,高分子的
硼化学和类富勒烯基础研究领域取得重大突破
近日,山西大学分子科学研究所翟华金教授、李思殿教授与清华大学李隽教授、美国布朗大学Lai-Sheng Wang教授及复旦大学刘智攀教授等合作,结合气相光电子能谱实验和高精度量子化学计算,首次观察到全硼富勒烯B40-/0 和B40团簇 (all-boron fullerene),并将其命名为硼球
从富勒烯到石墨烯,怪异的中国式创新
如果材料本身有意识,所有的材料一定都嫉妒石墨烯。这家伙红得发紫,是当下材料领域最耀眼的明星。 细想下来,我在材料科学这个领域居然混了将近20年了。96年是国家863成果10周年成果展览,想起当时的盛况,恍如昨日。 如果说那一年最耀眼的材料明星是谁,当之无愧的是富勒烯。 不知道是偶然还是必然
富勒烯材料导电性能极大提升
《自然》杂志1月18日(北京时间)发表了美国密歇根大学开发的一种新方法,诱导电子在有机材料富勒烯中“穿行”,距离远远超过此前认为的极限。这项研究提升了有机材料应用于太阳能电池和半导体制造的潜力,或将改变相关行业游戏规则。 与当今广泛应用的无机太阳能电池不同,有机物可以制成便宜的柔性碳基材料,如
中国科大成功捕获“消失”的富勒烯
近日,中国科学技术大学教授杨上峰课题组成功地合成并分离表征了一种十余年来一直被认为因稳定性低而“不可被分离”的新结构内嵌富勒烯,这一发现弥补了内嵌富勒烯研究领域的一席空白,实验上证明了分离出低稳定性的新结构富勒烯的可能性。该研究成果发表在《美国化学会志》上。 富勒烯结构中最为特殊的性质是其碳笼
化学所在有机小分子光伏材料研究方面取得系列进展
有机太阳能电池材料分为小分子和高分子两种,目前效率最高的是高分子给体与富勒烯受体共混体系。然而,高分子的分子结构、分子量、纯度不确定,会带来不同批次的材料性能间有差异,因而有可能在将来导致工业化生产时批次的不稳定性。和聚合物材料相比,有机小分子太阳能电池材料则具有确定的分子结构和
高效有机光伏材料与器件成功制备
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/6/503613.shtm有机太阳能电池利用有机半导体光伏活性材料实现太阳光能向电能转化利用,是具有重要应用潜力的新型光伏技术,包含大量的基础科学与技术问题,也是国际竞争最为激烈的研究前沿之一。其中,给体、受体
Nature子刊:降低有机太阳能电池能量损失研究获进展
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、朱凌云,与山东大学教授郝晓涛合作,设计合成了兼具低能量损失和高能量转换效率的非富勒烯小分子受体材料。结果表明,通过降低受体在光电转换过程中的重组能,可有效降低非辐射复合和驱动激子解离引起的能量损失,在开路电压(VO
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
长春应化所“聚合物太阳能电池的制备方法”ZL获授权
长春应化所利用多步可控溶剂气氛处理法制备高效聚合物太阳电池 中国科学院长春应用化学研究所杨小牛研究员等科研人员发明的“一种聚合物太阳能电池的制备方法”ZL近日获得了国家知识产权局授权。 聚合物太阳能电池由于低成本、柔性、易制取等优点成为可再生能源研究的热点。在基于可溶性聚