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
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
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
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
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。
聚合物锂离子电池正极材料锰尖晶石的介绍
相比较层状化合物LiCoO和LiNiO而言,尖晶石LiMnO以它价格上和环境保护方面的优势成为锂离子电池阴极材料中最具发展潜力的一种。但是,尖晶石LiMnO在电池的充放电循环容量损失归结为有机电解液的分解和Jahn-Teller效应导致的结构破坏。
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
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
新式大块共聚物太阳能电池问世
据物理学家组织网5月29日报道,美国莱斯大学的化学工程师拉斐尔·维尔杜兹寇和宾夕法尼亚州立大学的化学工程师安立奎·戈麦斯领导的研究团队,研制出了一款基于大块共聚物(能自我组装的有机材料可以自主形成不同的层)的太阳能电池,尽管新电池的光电转化效率仅为3%,但仍然高于其他用聚合物作为活性材料的电池。
研究克服了柔性钙钛矿太阳能电池的加工温度限制
近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员杨栋和研究员刘生忠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,实现了在PET基底上高温制备
化学所提出两维共轭聚合物光伏材料的分子设计策略
具有两维共轭结构的苯并二噻吩类聚合物是由中国科学院化学研究所研究人员发展起来的一类高性能的聚合物光伏材料,这类材料具有宽吸收、高迁移率等突出优点,成为聚合物太阳能电池领域的研究热点。近三年来,化学所高分子物理与化学重点实验室的研究人员在两维共轭聚合物光伏材料及其在聚合物太阳能电池方面的应用进行了
美国加州大学洛杉矶分校杨阳教授访问化学所
9月19日上午,美国加州大学洛杉矶分校杨阳教授访问中科院化学研究所并作分子科学前沿讲座报告。杨振忠副所长主持了报告会,万立骏所长为杨阳教授颁发了“分子科学前沿讲座教授”荣誉证书。 杨阳教授是国际著名的有机半导体/共轭高分子光电子器件(包括有机发光二极管和有机太阳能电池等)研究专家,已发表2
Science:新型界面结构推进钙钛矿太阳能电池商业化进程
埃尔朗根-纽伦堡大学Yi Hou、Christoph J. Brabec(共同通讯)指出基于混合有机卤化物铅钙钛矿的薄膜太阳能电池进一步商业化的主要瓶颈是器件中的界面损失。并经过研究提出了一种通用的界面结构,该界面由可溶液加工的,高度可靠性的和具有成本效益的空穴传输材料组成,使用这种界面结构不会
兰州化物所二氧化钛纳米管研究取得系列进展
近日,中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室材料表/界面研究组撰写的有关二氧化钛纳米管研究的评述文章作为研究亮点在《材料化学杂志》发表,并成为该杂志网络版2011年5月阅读次数最多的十篇文章之一。该评述文章是对二氧化钛纳米管基太阳能电池研究工作的全面总结,详细综述了用于制备高性能太阳
柔性有机太阳能电池效率突破16.5%
有机太阳能电池(Organic solar cells, OSCs)近年来发展迅速,但柔性光伏器件的效率远低于刚性器件的效率水平,尤其是对可延展性柔性OSCs的研究滞后。 中科院宁波材料技术与工程研究所有机光电材料与器件团队,在研究员葛子义带领下通过三元策略在聚合
柔性有机太阳能电池效率突破16.5%
有机太阳能电池(Organic solar cells, OSCs)近年来发展迅速,但柔性光伏器件的效率远低于刚性器件的效率水平,尤其是对可延展性柔性OSCs的研究滞后。 中科院宁波材料技术与工程研究所有机光电材料与器件团队,在研究员葛子义带领下通过三元策略在聚合
钙钛矿+石墨烯-中国团队新成果登上《科学》
北京时间3月7日,华东理工大学材料学院清洁能源材料与器件团队侯宇教授、杨双教授等在《Science》(《科学》)发表石墨烯-聚合物机械增强钙钛矿材料的新方法。这一方法用来解决“钙钛矿太阳能电池稳定性差”这一关键难题。华东理工大学官方微信公众号发文介绍称,该研究发现了钙钛矿光伏不稳定性的关键机制——光
德科学家研发嵌入玻璃的有机太阳能电池组件
嵌入薄膜的有机太阳能电池组件(OPVs)具有替代硅基太阳能电池的潜力,目前已能部分用于电子设备。OPVs可以在大气压下加工,更重要的是其制造可利用印刷技术。这比生产无机组件所需要的复杂流程要快捷高效很多。利用打印技术制造的前提是需要有柔性的基底载体材料。迄今为止使用的聚合物薄膜有很大缺陷:薄膜在
国家纳米中心等在全小分子有机太阳能电池研究中进展
有机太阳能电池(OSCs)因重量轻、柔韧性好、成本低等特点,在柔性便携设备上具有商业潜力。随着分子设计的发展和器件工艺的优化,基于聚合物给体/非富勒烯受体的太阳能电池的效率提高到约18%以上,但聚合物批次性差异大的问题限制了其商业化应用。与聚合物太阳能电池(PSCs)相比,溶液可加工全小分子有机
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
宁波材料所在钙钛矿太阳能电池研究中取得系列进展
近年来,钙钛矿型太阳能电池(PSCs)以其优异的光电特性和低廉的生产成本在光伏领域得到发展。随着器件结构、钙钛矿结构、电荷传输层等方面的进步,PSC的光伏效率已达25.7%,可与成熟开发的薄膜和硅基太阳能电池相媲美。但是,钙钛矿电池在空气中的长时间稳定性问题和层与层之间的表面缺陷限制了钙钛矿电池
韩国研发用于太阳能电池的高效无铅钙钛矿材料
韩国科学技术院(KAIST)提出了一种新的铯-金-碘变体钙钛矿材料,以克服钙钛矿结构的稳定性和毒性问题。全太阳能电池器件结构示意图以及Cs2Au2I6“混合价”钙钛矿。图片来源:韩国科学技术院。 韩国科学技术院的一个研究小组提出了一种新的钙钛矿材料——Cs2Au2I6,它能够作为高效无铅薄膜光
郑直小组合成新型异质结薄膜太阳能电池材料
河南许昌学院表面微纳米材料研究所郑直课题组最近在新型异质结薄膜太阳能电池材料研发方面取得新进展。相关成果日前发表于英国皇家化学会主办的《道尔顿》杂志。 据了解,传统的单晶硅太阳能电池虽然具有较高的稳定性和光电转化效率,但随着能源和环境两方面问题的日益突出,其生产和应用受到挑战。一个重要原因是p
俄美研制新材料太阳能电池,或能取代硅基电池
硅基太阳能电池从20世纪中叶研发到现在也有几十年了,这几十年中,关于太阳能发电领域一直也没有什么革命性的突破。硅基电池虽然非常流行,但是其技术缺陷也十分明显,比如制作耗能、成本高,电池脆弱、重量大等等。而这些问题都将被解决,因为俄美联合推出了新材料。 俄罗斯莫斯科钢铁合金学院和美国德克萨斯大学
日本开发出可让太阳能电池板寿命延长的新材料
日本日清纺织公司日前宣布,他们开发出一种新型薄膜,可使太阳能电池板在实验中的“保质期”提高约50%,从而延长太阳能电池板的使用寿命。 这种新材料是日清纺织公司的一家专门生产光伏发电材料和设备的子公司研发的。研究人员利用一种特殊的橡胶,开发出一种密封性很强的太阳能电池板保护膜。使用这种保护膜的
锂离子电池材料聚乙炔的简介
聚乙炔(英语:polyacetylene,IUPAC名:polyethyne)是一种结构单元为(CH=CH)n的聚合物材料。这种聚合物经溴或碘掺杂之后导电性会提高到金属水平,这引起了研究者的兴趣。白川英树、艾伦·黑格和艾伦·麦克迪尔米德因“发现和发展导电聚合物”获得了2000年的诺贝尔化学奖。如
电子拉力测试机在软质泡沫聚合物材料测试中的应用
(1)定义 电子拉力测试机拉伸试样至断裂时所施加的zui大拉伸应力。(2)试样的制备硬泡样品:硬质泡沫塑料质地较脆,不宜采用冲切法截取试样。先用立切裁样机制出检测厚度的样片,再用钢锯或裁纸刀裁取样品,然后在砂纸上磨制成规定的尺寸,或用专用夹具按规定方法进行制样,至少5个样品。试样的形状和尺寸。所有试
宁波材料所在抗菌型聚合物中空纤维膜制备方面取得进展
随着经济社会发展,水污染事件层出不穷,分离膜是解决这一问题的有效技术手段。聚偏氟乙烯(PVDF)是一种综合性能优良的高分子膜材料。采用 PVDF中空纤维膜在家庭净水系统、污水处理、海水淡化等领域已有广泛的应用。有机物及细菌等微生物引起的膜污染,是膜材料应用过程中的头号天敌。因此制备具备抗菌性
2015先进纤维和聚合物材料国际会议在沪举行
由东华大学纤维材料改性国家重点实验室、材料科学与工程学院和美国纤维学会主办的“2015年先进纤维和聚合物材料国际会议”(简称ICAFPM)于5月25-27日在东华大学举行。 据悉,长期以来,东华大学材料科学与工程学院紧紧抓住“创新”这一根本,在高强高模聚乙烯、碳纤维、芳纶等一批高性能纤维的研发