物理所等基于有机分子的太阳能电池研究取得系列进展

基于有机分子的太阳能电池作为传统高耗费的单晶太阳能器件最具潜力的替代者,近年来受到了广泛的关注。有机分子具有高消光系数、无毒、易合成、价格低等优势。目前这类电池有超过13%的能源转化效率(50%太阳光照下)和较长时间的稳定性。尽管大量实验研究揭示了有机分子太阳能电池的各方面宏观性质,如伏安特性、光谱、薄膜形态等,微观尺度上有关有机分子界面结构和能量转化机制的图像仍然欠缺。这阻碍了人们进一步提高太阳能电池性能。 中科院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室(筹)表面实验室博士生焦扬、张帆、丁子敬和孟胜研究员等最近对基于有机分子的太阳能电池机理作了细致的理论和实验研究。使用包含激发态信息的含时密度泛函理论模拟,他们发现在TiO2界面上分子的能级受界面化学键的振动所调制,从而直接影响激发态电子向半导体注入的动力学过程和效率【Phys. Chem. Chem. Phys. 13, 13196(2011)】。 ......阅读全文

太阳能电池内量子效率外量子效率及测试

通常被提到的两种太阳能电池量子效率: ★外量子效率(External Quantum Efficiency, EQE),太阳能电池的电荷载流子数目与外部入射到太阳能电池表面的一定能量的光子数目之比。 ★内量子效率(Internal Quantum Efficiency, IQE),太阳能电池的电

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

新型有机太阳能电池问世

  日前,美国莱斯大学、休斯敦社区大学和布鲁克海文国家实验室的科学家团队已经研发出一种柔软的有机太阳能光电板,这种太阳能板能够在电量十分匮乏的地区发挥巨大作用。相关研究已经发表在《材料化学》杂志上。  有机太阳能电池借助的是聚合物等碳基材料来捕获阳光并转换成电流。与有机材料相对的就是硅等坚硬的无机材

17.3%!中国科学家刷新了光电转化率的世界最高记录

  南开大学陈永胜教授团队在有机太阳能电池领域研究中获突破性进展,使有机太阳能电池转化效率达到17.3%。  据悉研究团队设计和制备的具有高效、宽光谱吸收特性的叠层有机太阳能电池材料和器件,实现了17.3%的光电转化效率,刷新了目前文献报道的有机/高分子太阳能电池光电转化效率的世界最高纪录。这一最新

大肠杆菌转化实验——高效率电转化法

实验材料大肠杆菌试剂、试剂盒LBSOC仪器、耗材电转化仪离心机分光光度计实验步骤1.  接种一个单菌落于5 ml LB培养液,37℃温和振摇培养5 h 或过夜。2.   将2.5 ml 培养物加人到盛有500 ml LB培养液的2 L 烧瓶中,37℃摇匀振荡培养至OD600为0.5~0.6。 3.

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

葛子义团队在全小分子有机太阳能电池研究获进展

  近年来,有机太阳能电池作为新一代光伏技术,由于其成本低、质轻、可溶液法加工等优点,受到广泛关注。与聚合物基太阳能电池相比,全小分子太阳能电池因其结构确定、材料易合成、批次差异小等特点,被认为具有较大的商业化前景。然而,如何进一步提高全小分子电池的光电转化效率(PCE)仍是该领域的瓶颈。微相分离的

陆仕荣团队-全小分子有机太阳能电池材料领域取得进展

  近日,国际知名期刊《Joule》、《Science Advance》、《Advanced Science》、《Solar RRL》和J. Mater. Chem. A发表了中科院重庆院陆仕荣研究团队在小分子光伏材料设计合成及器件性能研究方面的系列成果。  目前我国光伏发电主要采用晶硅电站集中发电

提高薄膜太阳能电池效率的方法

   降低硅太阳能电池成本的方法之一是尽量减少高质量硅材料的使用量,如薄膜太阳能电池。不过这种太阳能电池的效率只达到了约11-12%。研究人员们正在寻求提升其效率的方法。最近取得突破的技术有通过干法绒面优化上表面的结构和在外延层/衬底界面处插入一个中间多孔硅反射镜。采用这两种方式可将太阳能电池的效率

新型太阳能电池挑战效率理论极限

       目前,几乎所有商用太阳能电池都是由硅制成的。硅基电池只能将窄频带的光转化为电能,超出或低于该范围太多的光要么直接通过,要么作为热量散失,这导致硅基电池的理论效率极限约为29.4%。  理论上,如果在硅层的顶部堆叠一种将其他频段范围的光转化为电能的材料,这个极限可能会提高。钙钛矿就是非常

新染料可改进太阳能电池效率

  据美国物理学家组织网报道,美国布法罗分校教授迈克尔·戴缇和罗彻斯特大学教授理查德·杰西艾森柏格领导的研究团队合成了一种新的光敏染料,能大大增强太阳能电池和氢燃料电池的效率。研究发表在最近的《美国化学学会会刊》上。   新染料产生电力的方式是,当太阳光照射到染料时,太阳光蕴含的能量会“敲击”染料

太阳能电池量子效率测量系统-SolarYield

量子效率是指太阳能电池在某一特定波长下产生的平均光电子数与入射光子数之比,它反映了太阳能电池对不同波长光的响应和利用程度。理想情况下,每个入射光子都能产生一个光电子,那么量子效率为100%。实际上,由于太阳能电池的吸收、传输、再结合等过程的损耗,量子效率通常小于100%,并且随着波长的变化而变化。因

提高薄膜太阳能电池效率的方法

降低硅太阳能电池成本的方法之一是尽量减少高质量硅材料的使用量,如薄膜太阳能电池。不过这种太阳能电池的效率只达到了约11-12%。研究人员们正在寻求提升其效率的方法。最近取得突破的技术有通过干法绒面优化上表面的结构和在外延层/衬底界面处插入一个中间多孔硅反射镜。采用这两种方式可将太阳能电池的效率提升到

微观尺度染料敏化太阳能电池电子空穴动力学规律揭示

  中科院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室(筹)孟胜研究员的研究团队与瑞士联邦理工大学Efhimios Kaxiras教授合作,在原先揭示了花青苷自然染料在TiO2纳米线界面有快速的电子注入的基础之上【Nano Lett. 8, 3266 (2008)】,利用基于含时密度泛函电子

平均20%!钙钛矿电池空穴传输转化效率大大提升

  钙钛矿太阳能电池中空穴的产生与收集效率是决定电池能量转化效率的一个重要因素。小分子类空穴传输材料在钙钛矿太阳能电池中有非常好的应用潜力。目前,高效率钙钛矿太阳能电池大多采用有机小分子spiro-OMeTAD作为空穴传输材料,然而其合成步骤复杂、成本高,且在空气中稳定性较差。因此,开发低成本、易制

化学所在钙钛矿电池空穴传输材料方面取得新进展

  钙钛矿太阳能电池中空穴的产生与收集效率是决定电池能量转化效率的一个重要因素。小分子类空穴传输材料在钙钛矿太阳能电池中有非常好的应用潜力。目前,高效率钙钛矿太阳能电池大多采用有机小分子spiro-OMeTAD作为空穴传输材料,然而其合成步骤复杂、成本高,且在空气中稳定性较差。因此,开发低成本、易制

有机无机杂化钙钛矿太阳能电池研究获进展

钙钛矿太阳能电池效率已超过26.7%,逐渐逼近理论极限,而效率快速发展离不开表界面的缺陷钝化特别是低维钙钛矿钝化。在2D钙钛矿钝化过程中,阳离子在热的作用下易迁移渗透到3D钙钛矿内部甚至转化为1D相,导致器件不稳定。目前,使用大体积阳离子形成低维钙钛矿钝化层的背后机制以及不同维度钙钛矿之间的转化过程

我国科学家在有机太阳能电池领域取得重要突破

   有机太阳能电池是解决环境污染、能源危机的有效途径之一,被认为是具有重大产业前景的新一代绿色能源技术。但是,有机材料较低的载流子迁移率限制了活性层厚度,导致光吸收效率不足。尽管目前有机太阳能电池光电转换效率已经提高到14%左右,如何进一步提高其效率是始终困扰科学家的关键难题。叠层有机太阳能电池是

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

我国学者提出首个自适应开关的有机分子太阳能电池设计

  近日,由中国科学技术大学微尺度物质科学国家研究中心教授罗毅领导的研究小组的教授江俊利用第一性原理计算,提出了首个自适应开关的有机分子太阳能电池设计。该方案具有低成本、高效、自适应的优点。中国科大提出首个自适应开关的有机分子太阳能电池设计  太阳能电池极具应用前景。虽然基于有机分子的太阳能电池具有

北京理工大学等创有机太阳能电池新纪录

  与其他类型的太阳能电池相比,有机太阳能电池的光电转化效率还有一定差距。如何获得高光电转换效率的有机小分子/寡聚物电池材料存在巨大挑战。最近,北京理工大学化学学院王金亮课题组联合华南理工大学吴宏滨课题组、美国伯克利劳伦斯国家实验室刘烽在这一方面取得新突破。  他们利用基于氟代苯并噻二唑作为缺电子单

既高效又柔性的有机太阳能电池有望简便制备

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/9/507989.shtm近日,中国科学院宁波材料技术与工程研究所有机光电材料与器件团队,提出了一种将柔性寡聚物受体作为第三组份掺入有机太阳能电池活性层的策略,能够同时提高有机太阳能电池的光电转化效率以及机械性

纳米线技术能将太阳能电池效率翻倍

  挪威科技大学(NTNU)研究小组开发了一种使用半导体纳米线材料制造超高效率太阳能电池的方法。如将其用于传统的硅基太阳能电池,这一方法有望以低成本将当今硅太阳能电池的效率提高一倍。该研究论文发表在美国化学学会期刊《ACS光子学》上。  新技术主要开发者、NTNU博士研究生安詹·穆克吉表示,他们的新

新材料大幅提升太阳能电池量子效率

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-奎瑟理论效率极限,并将光伏量子材料领域

《科学》:新型太阳能电池效率高达6.5%

《科学》:新型太阳能电池效率高达6.5% 来源:科学网 作者:任霄鹏 发布时间:2007-07-15 这是迄今利用有机聚合物材料达到的最高水平;3年后进入市场 最近,科学家利用新材料和制作工艺,将有机太阳能电池的效率提高到了到6.5%。相关论文发表在7月13日的《科学》杂志上。 进行该

纳米线技术能将太阳能电池效率翻倍

挪威科技大学(NTNU)研究小组开发了一种使用半导体纳米线材料制造超高效率太阳能电池的方法。如将其用于传统的硅基太阳能电池,这一方法有望以低成本将当今硅太阳能电池的效率提高一倍。该研究论文发表在美国化学学会期刊《ACS光子学》上。 新技术主要开发者、NTNU博士研究生安詹·穆克吉表示,他们的新方

多层太阳能电池转换效率高达41.1%

  10月27日,德国弗劳恩霍夫协会在布鲁塞尔领取了欧洲技术与研究组织协会(EARTO)颁发的2010年创新奖。EARTO是欧洲研究和技术组织的行业协会,其颁发的创新奖旨在表彰研究和技术组织推动了经济和社会进步的研究工作。   此次获奖的研究工作来自于弗赖堡的弗劳恩霍夫太阳能系统研究所

新技术可显著提高太阳能电池效率

  据物理学家组织网近日报道,加拿大科学家开发出一种可显著改善太阳能电池效能的新技术,该技术可在近红外光谱区提高35%的太阳能转换效率,总体转换效率(全光谱)由此增加11%,从而使量子点光伏成为替代现有太阳能电池技术的极佳候选者。相关论文发表在最新一期《纳米快报》上。   量子点光伏电池可提供低成

《科学》:新型太阳能电池效率高达6.5%

这是迄今利用有机聚合物材料达到的最高水平;3年后进入市场 最近,科学家利用新材料和制作工艺,将有机太阳能电池的效率提高到了到6.5%。相关论文发表在7月13日的《科学》杂志上。 进行该项研究的是加州大学圣芭芭拉分校的诺奖得主、物理学教授Alan Heeger和同事Kwanghee Lee,以及一个

制冷新涂料可提高太阳能电池效率

   美国斯坦福大学范汕洄教授领导的一个研究团队新近发明一种透明制冷涂层材料,可以在不影响太阳能电池板吸收阳光性能的同时为其降温,从而提高太阳能电池的工作效率及持久性。   范汕洄团队9月21日在美国《国家科学院学报》上报告说,他们利用微加工技术在二氧化硅薄片上蚀刻微米量级的小孔,设计了一种二氧化硅