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。此外,聚合物太阳能电池的轻柔以及可大面积印刷制备等特点,可以大大地降低器件的制备成本。然而到目前为止,文献报道的大多数聚合物太阳能电池的寿命只有几个月,还远未达到实用化要求(10年),对聚合物太阳能电池衰减机理的理解也不够深入。 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所研究员马昌期联合太原理工大学博士闫翎鹏、教授杨永珍一同对聚合物:富勒烯薄膜光伏电池的衰减机理机制以及稳定性提升方法进行了系统的研究。该团队研究发现传统的P3HT:PC61BM太阳能电池的衰减过程中表现出明显的负载依赖性,即器件在开路条件下衰减最快,而在短路条件下衰减最慢......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。
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
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
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
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
有机光伏机理研究取得重要进展
(a)非富勒烯有机太阳能电池共混膜中形貌与(b)光物理路径图 山东大学供图近日,山东大学前沿交叉科学青岛研究院物质创制与能量转换科学研究中心教授高珂在有机光伏电池的分子晶态与双生载流子途径等机理研究方面取得新进展,相关研究成果分别发表在国际学术期刊《先进材料》《 大分子快讯》。有机光伏电池(OP
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
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
我国在高效聚合物给体光伏材料方面取得重要研究进展
聚合物太阳电池由p-型共轭聚合物给体和富勒烯衍生物或非富勒烯n-型有机半导体受体的共混活性层夹在透明导电电极和金属电极之间所组成,具有可溶液加工、质量轻、以及可制备成柔性和半透明器件等突出优点,近年来成为全球能源领域研究的热点。聚合物太阳电池的商业应用需要实现器件的高效率、高稳定性以及低成本,这
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
福建物构所有机太阳能电池材料和器件研究获新进展
有机太阳能电池可以通过溶液方法制成大面积薄膜器件,具有成本低、重量轻、可折叠、半透明等优点,随着电池转换效率的不断提高,有机太阳能电池已经显现出广阔的应用前景。 在国家基金委杰出青年基金项目和面上项目、中科院“百人计划”项目等支持下,中国科学院福建物质结构研究所结构化学国家重点实验室郑庆东
广西大学在双层有机光伏电池研究方面获重要进展
近日,物理科学与工程技术学院阚志鹏教授团队在双层有机光伏电池研究方面取得重要进展,利用共溶剂策略在室温下制备了非富勒烯受体的多晶结构,实现了高效且稳定的双层有机光伏电池的研制。相关成果以Room-Temperature-Modulated Polymorphism of Nonfullerene A
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
光伏市场增速趋缓-薄膜电池前景黯淡
随着硅原料价格的大幅下降,薄膜太阳能的低成本竞争优势已经很难再现。同时,光伏业产能转移也已经成为一个趋势,今年欧洲电池片企业大都关门转移到东南亚,明年很多组件部门也将关门。光伏制造将在中国进一步聚集,由目前占全球产能的1/2扩展到明年占全球约2/3。这是在8月30日普华永道“新能源产业
纳米尺度富勒烯电子器件可自行制冷
近日,美国伊利诺伊大学研究人员宣布,他们用原子力显微镜探针检测了与富勒烯(石墨单原子层)接触点的热电效应,首次发现富勒烯晶体管在纳米尺度具有自行制冷效应,能降低自身温度。该研究成果发表在4月3日网络版的《自然·纳米技术》杂志上。 计算机芯片的速度和尺寸大小受制于散热效果。电流通过设备材料由
锂电池碳基材料富勒烯的应用分析
富勒烯的结构与石墨类似,是单质碳被发现的第三种同素异形体,任何存在于球状或椭球状结构中的碳元素组成的物质都可称为富勒烯,最常见的富勒烯是C60,由60个碳原子组成,即20个六元环和12个五元环连接。因富勒烯结构稳定和性质独特,广泛应用在许多领域,如润滑剂、太阳能电池、化妆品及军用激光防护眼镜等。
美容界“抗衰之王”富勒烯让钻石不再易碎
据近日发表在《自然》杂志上的论文,来自中国、德国和美国的一个研究小组开发出一种制造不易碎钻石的方法,造出了新形态的钻石——次晶金刚石。 先前研究表明,钻石是已知的最坚硬的材料,但它却很脆,容易被切割甚至粉碎。这是因为它们的原子结构是有序的。多年来,科学家们一直试图合成既保持硬度、又不那么脆的钻
我国首条吨级富勒烯生产线投产
近日,由内蒙古碳谷科技有限公司创建的国内首条吨级富勒烯生产线在内蒙古呼和浩特市正式投产。据了解,富勒烯是1985年天文学家在研究宇宙星云构成时意外发现的。11年后,这3位来自美国和英国的科学家因发现富勒烯获得诺贝尔奖。如今,富勒烯与碳纳米管和石墨烯已成为碳纳米材料家族的3大代表。 “最常见的富
美容界“抗衰之王”富勒烯让钻石不再易碎
科技日报北京11月29日电 (实习记者张佳欣)据近日发表在《自然》杂志上的论文,来自中国、德国和美国的一个研究小组开发出一种制造不易碎钻石的方法,造出了新形态的钻石——次晶金刚石。先前研究表明,钻石是已知的最坚硬的材料,但它却很脆,容易被切割甚至粉碎。这是因为它们的原子结构是有序的。多年来,科学家们
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
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
光伏企业借力“石墨烯+”降成本
中新网北京3月27日电 在降低度电成本,实现光伏发电平价上网的总体目标下,应用新技术成为光伏企业提升其产品功效的一个有效手段。 石墨烯12栅常规、石墨烯12栅双玻组件、石墨烯5栅常规与双玻组件等系列“石墨烯+光伏”的产品26日在京亮相,更好的透光率、超强亲水性以及独特的自清洁能力等特点让该类产
石墨烯“黑科技”加速光伏行业变革
3月26日,以“G12变革时代”为主题的正信光电石墨烯系列产品发布会在京召开。G12变革时代的创新性技术——石墨烯12栅常规、石墨烯12栅双玻组件、石墨烯5栅常规与双玻组件等系列新品问世,应用新技术的产品核心竞争力在于更高透光率、超强亲水性以及独特的自清洁能力。正信光电总裁王迎春、营销总裁李倩、
Ponzi实现开孔富勒烯选择性硝化的研究
多硝基富勒烯作为一种潜在的含能材料具有重要的研究价值。人们在多硝基富勒烯的合成探究中,逐渐发展了利用发烟硝酸、四氧化二氮(N2O4)等试剂来实现富勒烯硝化产物制备的合成方式,然而由于难以控制富勒烯骨架上硝化反应发生的位点以及硝基重排反应的存在,具有精确结构的多硝基化合物的合成一直是一个难题。Po
中国科大提出全新内嵌金属富勒烯形成机制
中国科学技术大学教授杨上峰课题组合成了两种新型的基于过渡金属钒的内嵌金属富勒烯,结合这两种分子结构上的关联性,提出一种全新的内嵌金属富勒烯形成机制——自驱动单原子碳注入机制,在内嵌金属富勒烯领域取得新进展。研究成果近日发表于美国《国家科学院院刊》。审稿人认为,“这两种金属富勒烯的结构很新颖”。