跨领域研究:有机合成与太阳能电池材料

化学合成中常常使用各式各样的药剂,不但会造成环境的污染,也会对实验人员的健康有所危害。在全球化学界掀起对绿色化学的重视之际,台湾桃园中央大学化学工程与材料工程学系刘青原研究团队以太阳能电池材料分子为主要合成目标,试图改变过去传统的合成方式,以节省步骤为概念的合成化学来减少有害物质的产生与接触。2012年加入中央大学后,该团队主要致力于研究如何减少化学反应步骤,同时避免使用高毒性的试剂,目前已经开发出一系列相对环保的化学合成途径与策略,可以应用于有机光电材料分子的快速制备。 在光电元件的实际应用层面,以现在很热门的钙钛矿太阳能电池为例: 钙钛矿太阳能电池元件其中有一层是空穴传输层,这层薄膜的有机材料分子必须由有机化学家来参与设计与制作。一般的材料科学家可能依照文献进行传统的合成方法,导致步骤过于繁琐,而且通常需要接触毒性较高的有机金属试剂(例如有机锡试剂)。有别于大部分文献中所报导的传统合成方法,目前刘青原研究团队已经发表数......阅读全文

钙钛矿太阳能电池,重磅Nature

  研究背景  随着能源需求的不断增长以及对可再生能源的迫切需求,太阳能作为一种清洁、可再生的能源形式受到了广泛关注。在这个领域,钙钛矿太阳能电池(PSCs)因其卓越的光电特性而备受瞩目。钙钛矿材料的特殊结构和优异光电性能使其成为了光伏领域的研究热点。然而,尽管在实验室规模上取得了令人瞩目的成果,但

科学家发现无机钙钛矿的“孪生兄弟”有机钙钛矿铁电体

图. A.无金属钙钛矿铁电体的结构示意图。B. MDABCO-NH4I3铁电性测试的电滞回线数据。C. 具有不同手性的R-3AQ-NH4Br3及S-3AQ-NH4Br3的结构示意图及其振动圆二色(VCD)光谱。  在国家自然科学基金项目(项目编号:21290172,91222101,91622113

单晶有机金属钙钛矿光纤首次制成

科技日报北京9月25日电 (记者张梦然)钙钛矿从光中传输电荷的效率非常高,被称为太阳能电池板和LED显示器的下一代材料。英国伦敦玛丽女王大学的一个研究团队发明了一种利用钙钛矿制备光纤的全新应用。他们通过使用一种新的温度生长方法,能在非常便宜的液体溶液中生长并精确控制单晶有机金属钙钛矿纤维的长度和直径

柔性钙钛矿太阳能电池技术介绍

关于理想的光伏器件,其应当具有光电转换效率高、制造成本低、质量轻、寿命长等特点。以有机铅卤化物钙钛矿作为光吸收材料的太阳能电池,虽然具有较高的能量转换效率(约20%),且可以通过低成本、操作简单的溶液法制备获得,但由于其在自然环境下的持续工作稳定性较差,使其距离大规模商业化生产尚有一定距离。此外,随

钙钛矿同质结新构建,无铅钙钛矿太阳能电池研究新进展

  5月13日从中国科学技术大学获悉,该校微电子学院特任研究员胡芹课题组在无铅钙钛矿太阳能电池研究中取得新进展。  课题组针对非铅锡基钙钛矿半导体存在的自掺杂严重、缺陷密度高、非辐射复合损失大等问题,成功构建钙钛矿同质结,以促进光生载流子的分离和提取。这证明了同质结构筑策略在锡基钙钛矿太阳能电池领域

新钙钛矿助力太阳能电池和LED

  卤化铅钙钛矿性能优异,能量转化率高,是最有前景的太阳能电池用半导体之一。爱荷华州立大学副教授,同时也是美国能源部埃姆斯实验室的科学家Javier Vela发现,混合卤化物钙钛矿比单一卤化物钙钛矿具有更多优点。为了研究混合卤化物钙钛矿的化学组成与结构对其性能的影响,Javier Vela教授与他的

新策略提升钙钛矿太阳能电池性能

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/1/516028.shtm

新策略提升钙钛矿太阳能电池性能

  记者14日从昆明理工大学获悉,该校材料科学与工程学院陈江照教授和易健宏教授团队,在高性能钙钛矿太阳能电池领域取得重要进展:他们通过多齿配体增强螯合以稳定埋底界面策略,显著提高了电池的光电转换效率和寿命。国际化学领域期刊《应用化学国际版》发表了相关成果。  金属卤化物钙钛矿太阳能电池,是一种利用钙

钙钛矿太阳能电池PSCs:MBene调制SnO2/钙钛矿埋藏界面改善电荷转移

近日,华南理工大学於黄忠老师在《Angewandte Chemie》上发表了关于使用二维(2D)MBene桥接SnO2和钙钛矿层之间埋藏界面的文章,研究了在钙钛矿太阳能电池中引入二维材料MBene对电池性能的影响:MBene能够提高SnO2表面电子的沉积,钝化其表面缺陷并促进电荷收集。MBene形成

日本提高钙钛矿太阳能电池转换率

  据日本当地媒体报道,针对新一代太阳能电池“钙钛矿太阳电池”材料,东京大学先端科学技术研究中心的科研人员,在不使用铷等稀有金属的前提下,实现了20.5%的高转换效率及稳定发电。研究通过添加地球上较多存在的钾元素,实现了结晶构造的稳定性。研究组在进行长期耐久性试验同时,面向松下、东芝等企业的实用化进

钙钛矿太阳能电池研究获新进展

  大连理工大学副教授杨希川和博士研究生张福国近日研发的低成本、高效率新型钙钛矿太阳能电池展示出优异的稳定性,通过了室内1000小时的光照稳定性测试,为钙钛矿太阳能电池走向产业化解决了很多关键性难题。成果发表于《纳米—能源》。  钙钛矿电池具有成本低廉、工艺简单(适用于各种产业化技术,包括溶液操作、

高效稳定钙钛矿太阳能电池研究取得进展

钙钛矿太阳能电池具有成本低、光电转换效率高等优点。经过十多年的快速发展,钙钛矿单结电池效率已超过25%,基于钙钛矿的多结叠层电池效率已超过30%,钙钛矿太阳能电池被认为是未来最具应用潜力的光伏技术之一。 光电转换效率是太阳能电池的核心指标之一,为实现高效率的钙钛矿太阳能电池,人们常采用可与

基于钙钛矿的廉价柔性纤维太阳能电池

基于钙钛矿的廉价柔性纤维太阳能电池  对植入衣服的小型电子设备来说,纺织物太阳能电池是理想的电源。在应用化学杂志上,中国科学家介绍了纤维形式的新型太阳能电池,它们可被编织到纺织物中。这种柔韧同轴的电池基于钙钛矿材料和碳纳米管;因为具有高达3.3 %的能量转化效率和低制造成本,让它们脱颖而出

研究发现钙钛矿太阳能电池退化关键机制

近日,香港中文大学(简称“港中大”)电子工程学系校长特聘副教授Martin Stolterfoht领导的一项合作研究,发现了影响钙钛矿太阳能电池使用寿命的关键机制,该研究结果发表于《自然—能源》,为改善下一代太阳能电池寿命的新策略奠定了基础。光伏太阳能是最广泛使用的再生能源之一。目前太阳能电池市场以

钙钛矿太阳能电池:高效、稳定的器件性能

  稳定性、可放大性以及分子界面工程是目前钙钛矿太阳能电池(PSC)面临的几个重要挑战。近期,中山大学的毕冬勤教授等人与瑞士洛桑联邦理工大学的Michael Graetzel教授在Nature Communications上合作发表题为“Multifunctional molecular modul

有机无机钙钛矿分子压电材料研究获进展

  日前,中国科学院深圳先进技术研究院与东南大学教授熊仁根、游雨蒙团队及美国托莱多大学、南京大学、北京大学等单位联合,在有机无机钙钛矿分子压电材料取得突破。相关研究工作已于7月21日在《科学》(Science)发表。东南大学为第一通讯单位,美国托莱多大学、深圳先进院纳米调控与生物力学研究室为共同通讯

钙钛矿太阳能电池的新研究成果发表

  近日,云南大学材料与能源学院华雍副研究员课题组以云南大学为第一通讯单位,在国际著名期刊ACS Energy Letter发表新型绿色清洁能源——钙钛矿太阳能电池最新成果“Understanding the Effects of Fluorine Substitution in Lithium S

韩国开发出高效半透明钙钛矿太阳能电池

  韩国能源技术研究院团队研发出具有目前最高效率水平的半透明钙钛矿太阳能电池。相关研究发表在《前沿能源材料(Advanced Energy Materials)》上。  科研团队通过向太阳能电池中添加锂离子来提高电池中空穴传输层的电导率,并通过优化空穴传输层的锂离子氧化时间,使其转化为稳定的氧化锂,

新研究增强柔性钙钛矿太阳能电池机械强度

近日,辽宁大学丁勇教授团队等人在柔性钙钛矿太阳能电池的机械稳定性方面取得新进展,开发了一种多重动态氢键聚合物网络,增强了柔性钙钛矿太阳能电池的机械强度。相关成果发表在《先进功能材料》。柔性钙钛矿太阳能电池在其使用寿命期间经常经历持续或周期性弯曲。多晶钙钛矿薄膜的破裂以及钙钛矿和基底界面的分层可能导致

硅钙钛矿太阳能电池创造新的效率纪录

  硅一直是太阳能电池技术的首选材料,因为其具有价格低廉、稳定且高效等特别。不幸的是,硅太阳能电池的转换效率正快速接近其理论极限,但将其与其他材料配对可能有助于突破该上限。现在,瑞士洛桑联邦理工大学(EPFL)和瑞士电子与微技术中心(CSEM)的研究人员已经开发出一种新的硅和钙钛矿太阳能电池组合技术

“印刷术”突破柔性钙钛矿太阳能电池难题

  2017年12月29日,在中科院化学所绿色印刷重点实验室里,研究人员向《中国科学报》记者展示了他们最新制备的钙钛矿柔性太阳能电池,厚度和柔韧程度与一张杂志纸差不多。三年来,他们利用“印刷术”突破了柔性钙钛矿太阳能电池难题,有望为柔性可穿戴电子设备提供可靠电源。日前,这一成果在国际学术期刊《先进材

物构所钙钛矿太阳能电池研究获进展

  有机-无机杂化钙钛矿因其优异的光电子性能,受到全世界研究者的关注。其作为活性层制备的太阳能电池,光电转换效率已超过25%,接近单晶硅电池的最高值。然而,通过低温溶液法制备的钙钛矿薄膜通常是多晶的。多晶薄膜,在其表面和晶界处容易产生缺陷,会捕获光生电荷,导致额外的非辐射复合能量损失,限制了器件的开

柔性钙钛矿/CIGS叠层太阳能电池效率23.8%

  日前,中国科学院宁波材料技术与工程研究所(简称宁波材料所)与合作者成功制备出1cm2认证效率为23.8%的柔性钙钛矿/CIGS叠层太阳电池,这块电池在连续工作320小时后,仍能保持90%以上初始性能。  相关成果于4月18日发表于《自然—能源》。  柔性钙钛矿/铜铟镓硒(CIGS)叠层太阳电池因

文章介绍钙钛矿太阳能电池异质结晶格失配

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发表了关于钙钛矿太阳能电池异质结晶格失配的综述文章,系统地讨论了晶格失配对材料稳定性和载流子传输动力学的影响,总结了当前的优化策略,包括外延生长和缓冲层,并探索了未来的解决方案以减轻失配引起的问题。相关成果发表在《德国应用化学》上。在半导

我所发表柔性钙钛矿太阳能电池综述文章

原文地址:http://www.dicp.cas.cn/xwdt/kyjz/202307/t20230704_6802995.html  近日,我所太阳能研究部薄膜太阳能电池研究组(DNL1606组)杨栋研究员和刘生忠研究员团队发表了关于柔性钙钛矿太阳能电池的综述文章,系统的探究了影响柔性钙钛矿太阳

柔性钙钛矿太阳能电池研究取得新进展

  5月31日,陕西师范大学和中国科学院大连化学物理研究所双聘的刘生忠教授/研究员带领的研究团队,运用固态离子液体作为电子传输材料,制备出效率达到16.09%的柔性钙钛矿太阳能电池,突破了目前柔性器件的最高效率。相关结果发表在《先进材料》上。  柔性太阳能电池由于具有质量轻,便携,易于运输、安装等优

柔性钙钛矿/CIGS叠层太阳能电池效率23.8%

  日前,中国科学院宁波材料技术与工程研究所(简称宁波材料所)与合作者成功制备出1cm2认证效率为23.8%的柔性钙钛矿/CIGS叠层太阳电池,这块电池在连续工作320小时后,仍能保持90%以上初始性能。  相关成果于4月18日发表于《自然—能源》。  柔性钙钛矿/铜铟镓硒(CIGS)叠层太阳电池因

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

钙钛矿钙铁石单层钙钛矿三态拓扑学相变成功实现

  对于过渡金属氧化物体系,离子缺陷在诱导或提升材料功能方面起到了关键作用。人为调控离子过程是控制过渡金属氧化物功能的有力手段。氧缺陷和金属离子的缺陷可以在特定的温度和电场下移入、或者移出样品,进而产生磁有序、金属-绝缘体转变、铁电极化甚至结构转变等独特的物理现象。研究表明,通过控制离子的有序迁移,

福建物构所钙钛矿太阳能电池研究取得进展

  近年来,有机无机杂化钙钛矿太阳能电池发展迅速,其光电转化效率从3.8%发展到目前25.5%的认证效率,被视为最具有应用潜力的新型高效率太阳能电池之一。虽然钙钛矿太阳能电池具有较高光电转换效率,可与多晶硅薄膜电池媲美,但电池的长期稳定性未达到商业化要求。此外,传统的低温溶液法可便利地制备钙钛矿薄膜