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

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

基因枪转化的效率如何评估?

遗传育种的转化效率大概是10-3,瞬时表达大概每个样品打2-3枪,每个样品打三个重复即可。

光电转化效率测试技术及应用

在太阳能电池领域,光电转化效率测试是一项至关重要的技术,它不仅能够衡量太阳能电池的性能,还能指导电池的优化和改进;随着全球对可再生能源的需求不断增长,光电转化效率测试技术也在不断发展。一、定义及测试方法光电转化效率是指太阳光照射到太阳能电池表面时,转化为电能的比例,这一比例越高,说明太阳能电池的性能

感受态转化效率计算公式

转化效率=产生菌落的总数/铺板DNA的总量。如取1μl质粒能转化100μl的感受态细胞,所以转化效率等于产生菌落的总数/铺板DNA的总量。转化效率定义为转化1μl质粒至给定体积的感受态细胞中所能产生的菌落形成单位的数量。

改变聚合物结构可提高太阳能电池效率

  据物理学家组织网近日报道,日本科学家发现,改变聚合物的结构,有望显著提高由其制成的太阳能电池的光电转化效率,最新研究将有助于科学家研制出转化效率更高的有机(或无机)聚合物太阳能电池。   基于有机聚合物的太阳能电池非常重要,因为与传统的无机太阳能电池中使用的聚合物相比,有机聚合物便宜且容易处理

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

我国科学家研获高性能柔性有机太阳能电池

  南开大学化学学院陈永胜教授团队近日成功制备同时具有高导电、高透光且低表面粗糙度的银纳米线柔性透明电极,将其用于构筑柔性有机太阳能电池,光电转化效率刷新了文献报道的柔性有机/高分子太阳能电池光电转化效率的最高纪录。这一成果使得高效柔性有机太阳能电池距离实现产业化更近一步。  4日,国际顶级学术期刊

金纳米层可改善太阳能电池转换效率

  在太阳能的世界,有机光电太阳能电池具有广泛的潜在应用,不过它们至今仍被认为是处于起步阶段。这些用有机高分子或小分子作为半导体的碳基电池虽然比利用无机硅片制作的常规太阳能电池更薄且生产成本更低,但是它们将光能转换成电能的效率却并不理想。   然而,据美国物理学家组织网8月17日(北

大面积高效率太阳能电池薄膜

仅在全球太阳能丰沛的戈壁沙漠地区进行铺设,低成本的钙钛矿太阳能电池所发出的电能就可满足全球能源需要,这一设想很快就有可能变成现实。上海交通大学9月11日传出消息,《自然》在线发表其材料科学与工程学院金属基复合材料国家重点实验室韩礼元教授团队的研究成果:使用更加经济安全的新方法,制备出比蝉翼还薄数十倍

日美开发出12.6%效率CZTS型太阳能电池

  日经BP社报道,日本Solar Frontier、美国IBM与东京应化工业公司联合开发出面积为0.42cm2的微型CZTS太阳能电池单元,并实现了12.6%这一全球最高的转换效率。此前微型CZTS太阳能电池单元的最高转换效率是该研究小组2012年8月发布的11.1%。   该研究小组通过改

理解薄膜太阳能电池有效率的原因

该图显示了使用一种新工艺开发的在聚酰亚胺薄膜上的高效、柔性CIGS电池。   许多年以来,科学家和工程师一直在通过开发廉价的太阳能电池,既高效又容易制造,让它能够大量生产,从而设法提供低成本太阳能。如今由瑞士联邦材料科学和技术研究所(Empa)的科研人员Ayodhya N. Tiwari领

科学家在有机材料内观测到量子效应

英国剑桥大学卡文迪什实验室的科学家,首次在有机材料中观测到一种曾被认为仅存在于无机金属氧化物中的量子效应。这些特殊的有机分子能借助该量子机制,以极高效率将光能转化为电能。这一突破有望催生更简单、更轻便、更廉价的太阳能电池。相关研究成果发表于新一期《自然·材料》杂志。此次研究聚焦于一种名为P3TTM的

东华大学揭示有机太阳能电池器件电压损失机制

  近日,东华大学先进低维材料中心、纤维材料改性国家重点实验室研究员唐正课题组揭示了有机太阳能电池器件电压损失机制,明确了给受体间距对有机光伏器件电压损失的影响,并提供了调控给受体间距的材料设计策略,为突破有机太阳能电池性能瓶颈提供了新思路。相关研究成果已发表于《自然—通讯》。  随着有机给受体半导

东华大学揭示有机太阳能电池器件电压损失机制

   近日,东华大学先进低维材料中心、纤维材料改性国家重点实验室研究员唐正课题组揭示了有机太阳能电池器件电压损失机制,明确了给受体间距对有机光伏器件电压损失的影响,并提供了调控给受体间距的材料设计策略,为突破有机太阳能电池性能瓶颈提供了新思路。相关研究成果已发表于《自然—通讯》。  随着有机给受体半

新型充电方式

  大量的玻璃被安装到建筑物上、汽车上和移动设备的屏幕上;这也是研究人员为什么打算研制透明太阳能电池的原因,此种太阳能电池产生的电力能给其他电池充电。  太阳能电池的工作方式是吸收阳光里的光子并将光子转变成电子,电子随即聚集到电极上,随后流向电路。为了最大化地提光电高转化效率,绝大部分太阳能电池是不

德国太阳能电池-创造效能转化新纪录

  德国弗劳恩霍夫研究所以及柏林赫姆霍兹研究中心近日宣布,研发出一种新型太阳能电池,并创造了效能转化的新纪录。   通过三年的努力,研究人员研发出的这种太阳能电池可将效能转化率提高至44.7% ,浓度可达297声纳。这意味着包括红外线和紫外线在内的太阳能中,有44.7%都可以转化为电能。这在太

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

研究提高有机/无机复合结构紫外LED效率

       压电光电子学效应提高有机无机核壳复合结构LED效率。图中左上图是应力下电流变化图,右上为光强和外量子效率随应力改变图,可以看出对这个器件,光强和效率在压应力下都显著增强。上面两幅图分别为压应力下电势分布图和核壳结构的扫描电镜照片。     基于ZnO纳米线的有机/无机复合结构紫外

有机太阳能电池界面修饰新进展

  近日,中国科学院国家纳米科学中心研究员周惠琼课题组与研究员裘晓辉、张勇课题组合作,在有机太阳能电池界面层的纳米级表面能分布调控方面取得新进展。相关研究成果发表于Joule杂志(Joule, 2021, https://doi.org/10.1016/j.joule.2021.09.001)。  

木材可制成稳定有机太阳能电池

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/12/513902.shtm木质素是自然界最常见的有机材料之一,瑞典科学家已经证明,未经处理的硫酸盐木质素可用于制造更环保、更可靠的太阳能电池,广泛应用于个人电子设备等多个领域。相关论文已发表于最新一期《先进材

我国创造硅太阳能电池效率新世界纪录

  记者11月19日获悉,据德国哈梅林太阳能研究所(ISFH)最新认证报告显示,由我国光伏企业自主研发的硅异质结电池转换效率达26.81%,这也是目前全球硅基太阳能电池效率的最高纪录。  据了解,光伏技术向前发展的核心始终围绕着提高效率和降低度电成本展开。此次创造的硅太阳能电池转换效率世界纪录也为降

第三代太阳能电池效率显著提升

据英国《自然·能源》杂志近日发表的最新研究,一组国际联合团队报告成功制造了钙钛矿/硅双层单片电池。在室外条件下,双面串联太阳能电池实现超出任何商用硅太阳能电池板的效率。这也是首次通过实验清晰证明了双面串联装置效能优越的证据。  钙钛矿太阳能电池,是利用钙钛矿型的有机金属卤化物半导体作为吸光材料的第三

石墨烯—硅太阳能电池光电转换效率实现突破

  近日,由美国麻省理工学院、中国国家纳米科学中心和清华大学的研究小组合作揭示了高效率石墨烯-硅肖特基势垒太阳能电池中界面氧化物的作用,并将其能量转化率大幅提升。  石墨烯具有高的电导率和透光率,是理想的光电材料。石墨烯对所有光几乎是透明的,可用于制备高导电率的透明导电膜。例如作

创新评估参数助力提升半透明太阳能电池效率

透明太阳能电池能无缝整合于窗户、屏幕等物品的表面,正引领可再生能源的前沿发展,但相关技术仍需克服多项关键挑战。兼具发电效能与美观设计双重优势的半透明有机光伏电池因此成为研究热点。近日,香港理工大学(简称港理工)研究团队成功开发出一项创新评估参数,可用于量度不同光活性材料在半透明太阳能电池(ST-OP

上海有机所在烷烃转化方面取得进展

  烷烃价廉量广,是石油和天然气等石化资源的主要成分,目前在合成化学上利用率极低,主要作为燃料使用。发展新型方法将其转化成高附加值的化学品具有重大的意义。然而简单烷烃分子中无导向或活化基团,仅含低极性、高键能惰性C(sp3)-H键和C(sp3)-C(sp3)键,因此对烷烃分子化学键选择性地活化具有高

太阳能转化氢效率创新纪录

  美国莱斯大学工程师将下一代卤化物钙钛矿半导体与电催化剂相结合,研制出了一款耐用、成本效益高且可扩展的光电化学电池,其能以20.8%破纪录的效率将太阳能转化为氢气。最新设备可作为一个化学反应平台,利用太阳能产生燃料。相关论文刊发于最新一期《自然·通讯》杂志。  研究团队表示,利用阳光作为能源制造化

提高质粒DNA的转化效率方法有哪些

1.细胞生长状态和密度:不要用经过多次转接或储于4℃的培养菌,最好从-70℃或-20℃甘油保存的菌种中直接转接用于制备感受态细胞的菌液。细胞生长密度以刚进入对数生长期时为好,可通过监测培养液的OD600来控制。DH5α菌株的OD600为0.5时,细胞密度在5×107个/ml左右(不同的菌株情况有所不

新技术可大幅提高热电转化效率

  据美国物理学家组织网近日报道,美国科学家利用热电效应,研发出了一种能源捕获设备,这种“能源捕手”可将工业过程中产生的废热变为电力,每年为工业生产节省数十亿美元。  美国每年产生的能源中约有50%的能源作为废热被白白浪费。美国能源部下属橡树岭国家实验室的科学家,在斯科特·亨特的领导下研发出的这种废

太阳能转化氢效率创新纪录

  美国莱斯大学工程师将下一代卤化物钙钛矿半导体与电催化剂相结合,研制出了一款耐用、成本效益高且可扩展的光电化学电池,其能以20.8%破纪录的效率将太阳能转化为氢气。最新设备可作为一个化学反应平台,利用太阳能产生燃料。相关论文刊发于最新一期《自然·通讯》杂志。  研究团队表示,利用阳光作为能源制造化

高性能柔性有机太阳能电池可以使用EL检测仪进行质检

国际学术期刊《自然·电子日前刊发了南开大学化学学院陈永胜教授团队的研究论文,介绍他们在柔性透明电极与柔性有机太阳能电池领域研究中获得的突破性进展。这种新研发出的太阳能电池可以使用EL检测仪进行质检。陈永胜团队制备了同时具有高导电、高透光且低表面粗糙度的银纳米线柔性透明电极,将其用于构筑柔性有机太阳能