科学家开发出太阳能电池用新型聚合物材料

迄今为止,世界上80%以上的能源是通过燃烧石油、天然气和煤产生的。首先,这会导致严重的环境污染;其次,人类在过去不到两百年的时间里已消耗了经过数百万年形成的全球石油资源可开采储量的一半以上。目前,世界各地的科学家的主要目标集中在如何提高太阳能的光电转换效率,却很少有人关注太阳能电池板基体材料的稳定性。 在俄罗斯科学基金会资助下,以俄科院化学物理问题研究所科学家为首的国际团队开发出以有机半导体材料(共轭聚合物和富勒烯衍生物)为基体的高效稳定的薄膜太阳能电池,这是一种光化学和热稳定性较高、且具备可有效适用于有机太阳能电池的最佳性能的新型光敏材料。有机太阳能电池由于光电转换成本比化石燃料价格更低,因而有望彻底改变全球能源产业。研究成果发表在《Journal of Materials Chemistry》杂志材料上。 太阳光是一种很有前途的环保、廉价的能源。据估算,全人类每年能量需求约为20太瓦,而太阳每年辐射到地球的能量......阅读全文

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

模切新能源材料有哪些

太阳能电池板材料、锂电池隔膜和碳纤维材料等。常见的新能源材料,这些材料可以通过模切技术进行加工:1.太阳能电池板材料:如单晶硅、多晶硅、非晶硅、聚合物等材料;2.锂电池隔膜:如聚乙烯、聚丙烯等材料;3.碳纤维材料:如复合聚合物、聚酰亚胺等材料等。以上仅列举了一些常见的新能源材料,实际应用中可能还有其

科学家开发出聚合物金属卤化物材料

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三元聚合物锂电池正极材料的介绍

  三元聚合物锂电池是指正极材料使用锂镍钴锰或者镍钴铝酸锂的三元正极材料的锂电池,锂离子电池的正极材料有很多种,主要有钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、三元材料、磷酸铁锂等。其中磷酸铁锂作为正极材料的电池充放电循环寿命长,但其缺点是能量密度、高低温性能、充放电倍率特性均存在较大差距,且生产成本较高,磷酸铁锂电

聚合物电池和锂电池的原材料的区别

  这是二者各种不同表现的总根源。聚合物电池是指在正极、负极或电解质三大组件中至少有一项使用高分子材料。高分子的意思是分子量大,与其相对应的概念是小分子,高分子具有高强度、高韧性和高弹性。目前研发的聚合物电池高分子材料主要用于正极与电解质。  ①聚合物电池正极材料除了采用锂电池的无机化合物,还可以采

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

宁波材料所制备效率突破16.5%柔性有机太阳能电池

  在中科院宁波材料技术与工程研究所研究员葛子义带领下,该所有机光电材料与器件团队实现了高延展性活性层薄膜的制备,固化的薄膜形态也提高了器件的热储存稳定性。日前,相关成果发表于《物质》。  有机太阳能电池(OSCs)因其成本低、质量轻和可柔性化等诸多优点,在柔性和便携式设备中具有广泛的应用前景。OS

电池行业利好-新材料大幅提升太阳能电池量子效率

科技日报北京4月10日电 (记者张佳欣)据最新一期《科学进展》杂志报道,美国理海大学研究人员开发出一种新材料,可大幅提高太阳能电池板效率。使用该材料作为太阳能电池活性层的原型表现出80%的平均光伏吸收率、高光生载流子生成率以及高达190%的外量子效率(EQE)。这一指标远远超过了突破硅基材料的肖克利

镓氮砷合金材料太阳能电池效率达40%

  硅太阳能电池的效率一般只能达到20%,效率更高的电池都很复杂,也很昂贵。据美国物理学家组织网1月24日报道,美国劳伦斯·伯克利国家实验室科研人员伍雷戴克·瓦卢克维领导的研究小组,用一种名为镓氮砷(GaNAs)合金的特殊材料和简单的组合方法,使他们制造的多带型太阳能电池效率达到40%

新材料有望使有机太阳能电池效率更高应用更广

  纳米材料研究人员已经提出了一种使有机太阳能电池更具弹性的方法,并将其效率提高10%以上。图片来源于网络  纽约大学Tandon工程学院的一个研究团队认为,这一开发可以使太阳能在各种应用中更加有用,例如成为电动汽车的一部分,变成可穿戴电子产品或缝合成背包,为移动手机充电。  研究人员表示,大多数有

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

我所克服了柔性钙钛矿太阳能电池的加工温度限制

近日,我所太阳能研究部薄膜太阳能电池研究组(DNL1606组)杨栋研究员和刘生忠研究员团队利用热辐射退火技术,克服了柔性钙钛矿太阳能电池的加工温度限制,为解决柔性太阳能电池加工过程中存在的柔性基底“聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)”低温限制问题提供了方案。团队通过将热辐射退火技术与热电冷却技术相结合,

韩国科学技术研究院耿建新博士访问理化所

  应工程塑料国家工程研究中心邀请,韩国科学技术研究院耿建新博士于11月4日来中科院理化技术研究所进行学术交流,并作了题为“有机杂化碳纳米材料”的学术报告。   报告中,耿建新博士主要介绍了具有共轭体系的有机小分子和共轭聚合物与碳纳米材料(碳纳米管和石墨烯)之间的p-p相互作用,并进

化学所在低成本有机光伏材料研究中取得新进展

  有机太阳能电池具有质轻、柔性、可溶液加工等优点,是当前太阳能电池技术的前沿热点研究方向。随着新型非富勒烯受体材料的快速发展,有机太阳能电池的能量转换效率逐步提升,最近已突破16%,达到了可以向实际应用发展的阶段。但是,实现有机太阳能电池的商业应用,还面临着光伏材料成本和器件稳定性的挑战。目前已报

AM:基于弯液面诱导成膜的光伏活性层制备技术

  有机光伏器件由于其良好的溶液加工性、可制备柔性器件、透明度和颜色可调等优势受到关注。其中,基于全聚合物的太阳能电池(all-polymer solar cells)因自身良好的力学性能和优异的器件稳定性,被认为是可能实现未来应用的光伏器件。然而,目前报道的高效率全聚合物太阳能电池(PCE>15%

美国太阳能“玻璃”可发电

  据新华社电,太阳能发电既经济又清洁,可惜太阳能板不够美观。美国研究人员开发出一种新型太阳能板,既能把太阳能转化为电能,又有较高透明度,有望用于建筑物窗户,让“玻璃”也发电。这一成果由美国最新一期《ACS纳米》杂志发表。   加利福尼亚大学洛杉矶分校研究小组称,这种新型聚合物太阳能电池由光敏材料

日本大阪大学使用人工智能设计新型太阳能材料

  为了更快地寻找匹配良好的太阳能材料,日本大阪大学的科学家们应用随机森林法进行筛选,这是一种能够设计、合成和表征聚合物的机器学习技术,能够促进有机太阳能光伏(OPV)光电子材料的快速发展。  来自大阪大学的科学家们从大约500项研究中收集了1200份有机太阳能光伏的数据。利用随机森林机器学习法,他

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

常见的薄膜太阳能电池组件的制备流程介绍

薄膜太阳能电池是缓解能源危机的新型光伏器件,第一代太阳能电池是单晶和多晶硅电池,第二代太阳能电池采用了吸光系数大的材料,电池厚度不用太厚也足够吸收太阳光,因此称为薄膜太阳能电池。根据吸光材料的不同,常见的薄膜太阳能电池分类有:碲化镉(CdTe)、铜铟镓硒(CIGS)、染料敏化(DSSC)和有机聚合物

常见的薄膜太阳能电池组件的制备流程介绍

薄膜太阳能电池是缓解能源危机的新型光伏器件,第一代太阳能电池是单晶和多晶硅电池,第二代太阳能电池采用了吸光系数大的材料,电池厚度不用太厚也足够吸收太阳光,因此称为薄膜太阳能电池。根据吸光材料的不同,常见的薄膜太阳能电池分类有:碲化镉(CdTe)、铜铟镓硒(CIGS)、染料敏化(DSSC)和有机聚合物

聚合物接枝修饰多糖在生物医用材料中的应用

  由于生物相容性、生物降解性和独特的生物活性等性能,多糖已广泛应用于生物医学的诸多领域。为了拓展研究多糖的更多功能,各种改性方法用来改善多糖的物理化学和生物化学功能。其中,在多糖上接枝功能性聚合物这一策略,只需要占用多糖的有限反应位点,便可以最大化地保持多糖的结构完整性。  最近,北京化工大学的徐

高承载长寿命聚合物水润滑材料研究取得进展

  记者8月18日从中国科学院兰州化学物理研究所获悉,该所研究员周峰、麻拴红团队,受自然界蚯蚓持续润滑机制启发,开发出一种超润滑聚合物凝胶材料。相关研究论文近日发表于《自然-通讯》。  研究人员通过结合表面可控化学刻蚀、原位褶皱化、激光微加工以及平衡溶胀闭孔等策略,制备出仿生多级结构化超润滑聚合物凝

英国科学家成功研制拉伸新材料——聚合物欧珀

  北京时间6月18日消息,据美国《连线》杂志网站报道,科学家们近日研制出一种一旦遭到拉伸就会自动改变颜色的材料。这种材料被命名为“聚合物欧珀”,研制小组之所以提议用这个名字命名这种新型材料,是寓意它和自然界中颜色绚丽的欧珀宝石之间的相似性。   借助一种用合成光子晶体制成的特殊墨水,研

可溶性多孔配位聚合物复合催化材料研究获进展

  与均相催化剂相比,异相催化剂可以回收再循环使用,但其活性通常较低,而将其均相化能有效地结合均相和异相催化的优点,因此是解决异相催化剂活性低这一短板的有效途径之一。近年来,金属-有机框架(MOFs)化合物,也称作多孔配位聚合物,因其具有高比表面积、可调的孔道,是优良的纳米催化剂载体之一。将金属纳米

高承载长寿命聚合物水润滑材料研究获进展

聚合物水润滑材料在工程和医疗领域应用广泛,服役过程中机械变形、失水及润滑介质中力学失稳等问题突出,高承载和长效润滑减摩统一颇具挑战。中国科学院兰州化学物理研究所润滑材料全国重点实验室研究员周峰和麻拴红团队受自然界蚯蚓持续润滑机制启发,开发了一种基于微量润滑剂的聚合物凝胶超润滑材料。研究人员通过结合表

聚合物材料的表面改性处理与接触角的关系

  聚合物材料的表面改性处理  一般来说,表面改性是指影响表面附着力和润湿性的任何变化。在你粉刷墙壁之前,你要先把它打扫干净并涂上底漆。这些修改,清洁和底漆,增加能力的油漆粘住和结果更吸引和更持久的表面。  特别是聚合物材料,通常经过处理以克服其固有的疏水低表面能特性。材料的表面能直接关系到材料的润

离子聚合物衍生复合材料光催化研究中取得进展

  利用太阳能光催化技术将太阳能转化为化学能,为解决全球能源短缺和环境污染问题提供了一种有前景的方法。负载贵金属纳米粒是一种常用的光催化剂,然而金属纳米粒由于其高的表面能,在制备和催化应用过程中容易发生团聚而失活,如何提高贵金属纳米粒和载体的作用,实现贵金属的高效利用仍然是制约其迅速发展的瓶颈。  

三元聚合物锂电池的NCA-材料相关介绍

  具有层状结构的LCO是早期主要的商用正极材料,其综合性能优异,其理论比容量274 m Ah/g。但使用的Co金属成本高且具有生理毒性,国内大多企业已停止对LCO的生产。镍酸锂具有与LCO相似的结构特征,理论比容量(27 mAh/g),原料成本低,但其电子结构、磁性结构和局部结构仍存在很大争议,实

聚合物锂离子电池正极材料锰尖晶石的简介

  目前人们试图通过修饰尖晶石LiMnO材料的成分,把材料中Mn的平均氧化态保持在略低于3.5,从而抑Jahn-Teller扭曲以减速小对尖晶石结构的破坏。其中一个修饰的方法即掺杂一些过渡金属离子,如Co,Cr,Ni,Fe和Ti等离子来取代材料中的部分Mn。该文首先采用传统的固相方法合成了标准尖晶石

宁波材料所抗菌双层聚合物中空纤维膜研究获进展

  聚偏氟乙烯(PVDF)作为一种性能优异的膜材料,在分离膜领域有着广泛的应用,由其所制备的微滤和超滤中空纤维膜在家庭净水系统、污水处理、海水淡化等方面已经实现了规模化的工业生产。但是在膜的使用过程中,除了有机物与无机物,微生物也是造成膜污染的主要因素之一。针对细菌等微生物引起的膜污染,制备具备抗菌