我国学者以TzBI共轭聚合物为原料研制高效太阳能电池
在国家自然科学基金项目(项目编号:91633301、21520102006、21822505)等资助下,我国学者在聚合物太阳能电池研究中取得重要进展。研究成果以“Fine-tuning of the Chemical Structure of Photoactive Materials for Highly Efficient Organic Photovoltaics”(精确调节光伏材料化学结构实现高效有机光伏器件)为题,于2018年10月22日发表在Nature Energy(《自然・能源》)上。论文链接:https://www.nature.com/articles/s41560-018-0263-4 图1. 聚合物电子给体分子结构、聚合物太阳能器件光伏特性曲线、器件光照寿命测试和电池样机 聚合物太阳能电池具有制备成本低、光电特性易调节、可实现半透明以及可制成大面积柔性器件的优点,具有潜在的应用前景,近年来成为国内外......阅读全文
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
化学所在制备强荧光二维共轭聚合物半导体材料方面获进展
二维共轭聚合物(2DCPs)是一类新型的半导体材料体系。2DCPs独特的拓展二维共轭结构,预示着优异的光电特性,在有机电子学领域颇具应用前景。然而,目前报道的多数2DCPs材料的光电性能相对较差,以及具有强荧光特性的二维共轭聚合物半导体方面的报道较少。该类材料荧光猝灭的原因是2DCPs体系中紧密的层
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
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
化学所在聚合物太阳能电池能量研究方面取得新突破
P3HT和ICBA的分子结构以及基于P3HT/ICBA聚合物太阳能电池的器件结构和光伏性能 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
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
探索超过16%能量转化效率的全聚合物太阳能电池
全聚合物太阳能电池(all-PSCs)具有独特优势如良好的稳定性和鲁棒性,因此被认为是一种有前途的光伏技术。由于缺乏有效的聚合物材料,这种类型的光伏电池在功率转换效率(PCE)方面经历了二十年的缓慢发展。近年来,聚合小分子受体的最新进展使其PCE达到了一个新的水平,已经有多个体系的PCE超过10
新策略实现逐层制备高效全聚合物太阳能电池
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/1/515872.shtm
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
共轭效应的影响
所谓共轭效应,是指在分子中形成离域的pai键,使电子能在整个空间运动,从而降低了能量,使结构更稳定。对于一个产生共轭结构的反应,由于产物能量更低,会使得这个方向反应的趋势更大,另外就是对化学键性质的改变,例如在CH2=CH-CH=CH2中,四个碳是共轭结构,从而使得键长平均化,第二个C-C键变短,类
什么是共轭效应?
共轭效应 (conjugated effect) ,又称离域效应,是指共轭体系中由于原子间的相互影响而使体系内的π电子(或p电子)分布发生变化的一种电子效应。凡共轭体系上的取代基能降低体系的π电子云密度,则这些基团有吸电子共轭效应,用-C表示,如-COOH,-CHO,-COR;凡共轭体系上的取代
什么是共轭效应?
在单烯烃中碳碳双键上的π电子的运动范围,局限在两个碳原子之间,称为定域运动。在双键单键双键共轭的体系,如1,3-丁二烯分子中4个碳原子上的π电子的运动范围,已不局限于两个碳原子之间,而是在4个碳原子的分子轨道中运动,称为离域现象。π电子的离域现象使得电子云的密度分布有所改变,内能降低,分子更趋于稳定
什么是共轭效应
共轭效应又称离域效应,是指共轭体系中由于原子间的相互影响而使体系内的π电子 (或p电子)分布发生变化的一种电子效应称为共轭效应。共轭体系能降低体系π电子云密度的基团有吸电子的共轭效应,能增高共轭体系π电子云密度的基团有给电子的共轭效应。单双建交替出现的体系或双键碳的相邻原子上有p轨道的体系均为共轭体
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
我国学者在三线态有机太阳能电池研究领域取得进展
从单线态到三线态的系间穿越是光物理的重要基本过程,同时,具有大量三线态的有机半导体材料在光伏、室温磷光和光动力学领域都具有广泛的应用前景。因此,设计并合成三线态有机半导体材料是材料领域的前沿热点,吸引了科学家的广泛关注。 在有机太阳能电池领域,三线态材料的工作机理一直存在不同的科学观点。早期的
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
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
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
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
经过-CO2处理,可提升约100-倍的电导率
钙钛矿太阳能电池目前已经实现了高达25.5%的功率转换效率,接近硅电池的最高效率。 在钙钛矿太阳能电池中,夹在吸收层和电极之间的电荷提取层通常是掺杂的有机半导体。当前,spiro-OMeTAD作为最经典也是应用最多的一种空穴传输层材料,它的电性能显著影响太阳能电池的电荷收集效率。 为了提高s
关于共轭效应的介绍
“共轭效应是稳定的”是有机化学的最基本原理之一。但是,自30年代起,键长平均化,4N+2芳香性理论,苯环D6h构架的起因,分子的构象和共轭效应的因果关系,π-电子离域的结构效应等已经受到了广泛的质疑。其中,最引人注目的是Vollhardt等合成了中心苯环具有环己三烯几何特征的亚苯类化合物,Sta
共轭二烯烃的应用
以丁二烯和异戊二烯为代表的碳四及碳五馏分用途越来越广泛。丁二烯是C4馏分中最重要的组分之一,在石油化工烯烃原料中的地位仅次于乙烯和丙烯。C5馏分中最具有利用价值的是异戊二烯、间戊二烯、和环戊二烯三种共轭二烯烃,其中异戊二烯是主要产品之一。作为典型的共轭二烯烃,丁二烯和异戊二烯是合成橡胶的主要原料单体
什么是同共轭效应?
又称p轨道与p轨道的σ型重叠。甲基以上的烷基,除有超共轭效应外,还可能产生同共轭效应。所有同共轭效应,原是指β碳原子上的C-H键与邻近的π键间的相互作用。大量的化学活性和电子光谱的数据表明,在丙烯基离子和类似的烯羰基中,存在一种特殊的p-π或π-π共轭现象,即所谓同共轭效应: 在丙烯基离子中是
共轭双键的概念
共轭双键体系即双键和单键交替的分子结构产生共轭效应。共轭效应的特点是化学键的极化作用可以沿共轭体系传递得很远。例如:共轭的结果是电子的离域,共轭体系内单键变短而双键变长,单双键长度差别缩小乃至消失。这样的体系比较稳定。如苯分子中六个碳-碳都是1.39A,而普通的碳-碳双键的键长为1.34A,碳-碳单
上海有机所在基于薁的有机光电功能分子方面取得进展
有机半导体材料作为有机光电器件的核心组成部分,成为有机电子学的研究热点。材料的分子结构从根本上决定了材料的性能,因此,有机半导体材料的结构创制与合成一直是有机电子领域合成化学家关注的焦点。薁(Azulene)是一种青蓝色的具有较大分子偶极矩的非苯芳香化合物。从分子结构上看,薁是由缺电子的七元环和
石墨炔掺杂提升钙钛矿电池性能研究获进展
作为继富勒烯、碳纳米管、石墨烯之后的一种新型全碳纳米结构材料,石墨炔具有丰富碳化学键、大共轭体系及宽面间距等特性以及优良化学稳定性,被誉为“最稳定的一种人工合成二炔碳同素异形体”。石墨炔独特的结构特性,使其与无机纳米粒子、有机聚合物、染料分子等发生相互作用或键合,表现出独特电子转移增强特性,在信息技
弯液面诱导制备全聚合物有机太阳能电池获新进展
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独特优势受到领域内研究人员的广泛关注。其中,基于全聚合物的太阳能电池 (all-polymer solar cells) 自身良好的力学性能和优异的器件稳定性,被认为是更有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
单节有机太阳电池效率突破16%
有机太阳电池可通过调节有机半导体材料的分子结构满足不同方面的功能需求,且最终产品可实现便携式、多样化应用,近年来受到学术界和工业界的广泛关注。新型有机光活性材料(包括电子给体和电子受体)的设计与匹配对于有机太阳电池的能量转换效率至关重要。对于电子给体材料而言,较深的最高占据分子轨道(HOMO)能
共轭亚油酸的主要结构
共轭亚油酸是一系列碳原子数为18,含有共轭双键(-C=C-C=C-)的必需脂肪酸亚油酸的多种几何和位置异构体混合物的总称。共轭亚油酸的双键在碳链上有多种位置排列方式,共轭双键起始于羧基端的第8、9、10、11位碳原子。其主要位置异构有四种:8,10-、9,11-、10,12-、11,13-,由于共轭