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%。迄今为止,性能最好的all-PSCs的PCE范围在15%至16%之间。然而,与基于小分子的太阳能电池相比,all-PSCs仍有很长的路要走。 从基于小分子的太阳能电池的研究经验来看,微调形貌从而调节器件性能对于进一步提高良好光伏性能材料的器件效率至关重要。在all-PSC中,微调形貌从而调节器件性能更为困难,因为all-PSC的形成基于两种紧密缠结的材料,这两种材料均由长的共轭链组成。另外要同时提高三个主要器件参数(即开路电压(VOC),短路电流密度(JSC)和填充因子(FF))的效率尤其具有挑战性,因为一种参数增加通常伴随着其......阅读全文

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

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

太阳能电池能量损耗及测试方案

作为太阳能利用的主要技术手段之一,太阳能光伏技术在过去的数十年间取得了迅速的发展,国内外的研究者们为了提高器件效率和降低系统成本进行了大量的研究工作.作为太阳能光伏利用的最主要器件,太阳能光伏电池在工作过程中,只能将少部分的入射太阳能转换为可直接利用的电能,而损失的大部分能量都成为了设备的废热并导致

全聚合物太阳能电池研究获进展

近年来,全聚合物太阳能电池引起独特的优势吸引了越来越多研究者的关注。近日,中国科学院青岛生物能源与过程研究所研究员包西昌带领着先进有机功能材料与器件研究组,有效地提高了亚晶相的分子间作用强度和有序性,使全聚合物太阳能电池的光伏性能和机械稳定性都大大提高。相关成果发表在国际能源领域期刊《能源与环境科学

全聚合物太阳能电池研究获进展

近年来,全聚合物太阳能电池引起独特的优势吸引了越来越多研究者的关注。近日,中国科学院青岛生物能源与过程研究所研究员包西昌带领着先进有机功能材料与器件研究组,有效地提高了亚晶相的分子间作用强度和有序性,使全聚合物太阳能电池的光伏性能和机械稳定性都大大提高。相关成果发表在国际能源领域期刊《能源与环境科学

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

噻吩环助力厚膜聚合物太阳能电池

  有机太阳能电池作为一种非常具有前景的可再生能源转换技术,受到了学术界和工业界的广泛关注。伴随着新型材料的制备和应用、给受体形貌控制、界面改性和器件工程的提高,有机太阳能电池的光电转换效率(PCE)已经突破12%,甚至超越13%(10.1021/jacs.7b01493,10.1038/nphot

新型太阳能电池高效利用近红外光能量

  中国科学技术大学熊宇杰教授课题组基于应用广泛的半导体硅材料,采用金属纳米结构的热电子注入方法,设计出一种可在近红外区域进行光电转换且具有力学柔性的太阳能电池。研究成果近日在线发表在国际重要化学期刊《德国应用化学》上。   目前大多数太阳能电池都是针对可见光进行吸收,占太阳光52%的近红外光并没有

刮涂全聚合物太阳能电池研究取得进展

全聚合物太阳能电池具有优异柔韧性、溶液加工性和热稳定性等特点,在可穿戴、可拉伸设备的轻量、大面积印刷应用方面具有广阔前景。活性层形貌优化特别是调控给体结晶与相分离是其关键,但溶剂蒸汽退火等后处理过程的实时形貌演变机制尚不清晰。中国科学院上海高等研究院研究员杨春明等,基于上海光源小角散射线站,建立了有

化学所在聚合物太阳能电池研究方面取得系列进展

  太阳能是取之不尽用之不竭的清洁(绿色)能源,近年来随着世界各国对环境问题的重视,将太阳能转换成电能的太阳能电池成为各国科学界研究的热点和产业界开发、推广的重点。相对于无机太阳能电池,聚合物太阳能电池具有成本低、制作工艺简单、重量轻、可制备成柔性器件等突出优点,另外共轭聚合物材料种类繁多、可设计性

青岛能源所全聚合物太阳能电池研究获进展

  全聚合物太阳能电池具有良好的透明性、溶液加工性和出色的机械灵活性等特点,因而受到关注。由于聚合物存在的长共轭分子骨架和大分子量使得微观形态难以调控,限制了全聚合物太阳能电池的短路电流密度和填充因子。此外,作为评估应用前景的关键,柔性器件的应力应变特性与机械稳定性之间没有明确统一的评价标准,制约了

日学者开发出高能量转换率太阳能电池

  据《日本经济新闻》2012年12月25日报道,北海道大学石桥晃教授领导的研究小组开发的高能量转换率太阳能电池取得突破性进展。   普通太阳能电池无论使用任何半导体材料,能量转换率很难达40%左右,此次开发的新技术,理论上可将能量转换率提升到85%。   新技术采用沿光的方向排列多个半导体,依

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

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

科学家开发出太阳能电池用新型聚合物材料

   迄今为止,世界上80%以上的能源是通过燃烧石油、天然气和煤产生的。首先,这会导致严重的环境污染;其次,人类在过去不到两百年的时间里已消耗了经过数百万年形成的全球石油资源可开采储量的一半以上。目前,世界各地的科学家的主要目标集中在如何提高太阳能的光电转换效率,却很少有人关注太阳能电池板基体材料的

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

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

化学所新型近红外pi分子材料设计及应用获进展

  新型有机pi-分子材料的设计及其在有机场效应晶体管和有机太阳能电池中的应用是有机电子学的重要研究内容。近红外pi-分子材料具有宽吸收光谱和低能量带隙的特点,在光电器件中具有独特的性能。在中国科学院战略性B类先导科技专项支持下,中科院化学研究所有机固体院重点实验室研究员李韦伟课题组研究人员发展了一

新型多功能共轭聚合物,提升钙钛矿太阳能电池性能

  化石能源不具备可持续性,而且近代的大量使用带来了一系列环境影响,一直是困扰世界各国的难题。太阳能电池作为很有希望的应对方案之一,是世界范围内科学研究的焦点,低成本、可溶液加工、大面积、可弯曲的新一代太阳能电池,是很多科学家研究的目标。通过选用合适的空穴传输材料(HTMs)以及光伏给体材料,无机钙

太阳能教授杨阳突破有机太阳能电池技术瓶颈

杨阳教授(右三)与其透明聚合物太阳能电池研究团队。  有机太阳能电池是指成分全部或部分为有机物的太阳能电池。相对于传统的无机太阳能电池,有机太阳能电池以质轻、价廉、材料设计可控和可实现大面积柔性制备等特点,拥有更加广阔的商业应用前景,已受到太阳能研究人员的青睐。但由于目前有机太阳能电

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

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

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

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

化学所提出两维共轭聚合物光伏材料的分子设计策略

  具有两维共轭结构的苯并二噻吩类聚合物是由中国科学院化学研究所研究人员发展起来的一类高性能的聚合物光伏材料,这类材料具有宽吸收、高迁移率等突出优点,成为聚合物太阳能电池领域的研究热点。近三年来,化学所高分子物理与化学重点实验室的研究人员在两维共轭聚合物光伏材料及其在聚合物太阳能电池方面的应用进行了

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

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

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。

磁性纳米粒子可提高太阳能电池的性能

  磁性纳米粒子可以提高由聚合物制成的太阳能电池的性能——前提是纳米粒子加入的量合适。这是在DESY的同步辐射光源PETRA III 的X射线研究的结果。慕尼黑技术大学教授彼得•博士穆勒  -Buschbaum为首的科学家发现,纳米粒子质量比约增加百分之一,太阳能电池效率就会更高。他们将在先进能源材

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