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动力学的第一性原理计算,细致研究了影响染料敏化太阳能电池电子注入效率的主要因素并总结了其中的物理规律。他们的研究揭示,染料分子尺寸大小、分子分解和吸附状态、表面处原子缺陷都会影响到电子空穴分离的时间尺度从而影响负电极收集激发态电子的效率。这项研究的主要结果发表在Nano Letters 10, 1238 (2010)上。 染料敏化太阳能电池被认为是二十一世纪可能取代化石能源的可再生、低能耗(价格)的关键能源技术之一。很大程度上,它的优越性来源于对自然界的光合系统的模拟,即把需要很大空间尺度的可见光吸收过程和要求高纯度、小尺度以降低电......阅读全文

薄膜太阳能电池获得新突破

   在2014年7月10~11日举办的研讨会“思考有机电子新方向”上,日本理化学研究所创发分子功能研究组高级研究员尾坂格登台发表演讲,介绍了旨在应用于有机薄膜太阳能电池的高分子半导体的开发情况,演讲题目为“基于分子设计的高分子半导体高阶结构控制”。薄膜太阳能电池获得新突破  一般来说,作为应用于有

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

非晶硅薄膜太阳能电池的性能特点

非晶硅薄膜太阳能电池成本低重量轻,便于大规模生产,有极大的潜力。非晶态硅,其原子结构不像晶体硅那样排列得有规则,而是一种不定形晶体结构的半导体。非晶硅属于直接带系材料,对阳光吸收系数高,只需要1μm厚的薄膜就可以吸收80%的阳光。非晶硅薄膜太阳能电池于1976年问世,南于硅原料不足和价格上涨,促进了

我国学者发现光致变色材料在电学中的两项新应用

  光致变色材料具有在两个颜色、电子/分子结构不同的两个稳态之间可逆切换的特点,它们已被用于油墨、化妆品、眼镜、汽车等行业,并在分子开关、射线检测、光限束、生物成像、生物活性控制、液晶形貌控制、分子机器等多个方面展示了诱人的应用前景。中国科学院福建物质结构研究所郭国聪和王明盛研究团队,在国家自然科学

伊利诺大学研发新材料方案-有望促进光伏电池转换效率

  美国伊利诺大学材料科学与工程系助理教授莱恩・马丁(Lane Martin)认为,在设计下一代太阳能转换系统之时,首先应该研发更能有效利用太阳能光谱的方案。”   马丁表示:“这是一种全新的接近物质的基础

金属氧化物半导体材料的制备、微分析及应用研究

本论文以氧化锌稀磁半导体和纳米二氧化钛光催化剂材料为研究对象,针对目前这一领域需要解决的一些问题,将表面微分析技术应用于它们的研究。一方面,探求了制备条件与材料组成、微结构、形貌以及性能的关系;另一方面,研究了载体、外加磁场等对纳米二氧化钛光催化性质的影响,并成功制备了具有实际应用前景的新型阳离子聚

物理所发现光激发分解水的原子尺度机制及量子选择性

  光激发分解水产生氢气是人类梦寐以求的持续获取清洁能源的最终解决方式之一。然而自上世纪七十年代第一次实验展示以来,人们对原子层次上的光解水过程及机理并不清楚。这也阻碍着光解水效率的进一步提高。另外,由于产率较低,人们迫切需要发展新技术增强光解水效应。   金属颗粒的局域表面等离激元具有强大、可调的

太阳能电池板的功率计算、发电效率及使用寿命

太阳能电池板是通过吸收太阳光,将太阳辐射能通过光电效应或者光化学效应直接或间接转换成电能的装置,大部分太阳能电池板的主要材料为“硅”,当光线照射太阳电池表面时,一部分光子被硅材料吸收;光子的能量传递给了硅原子,使电子发生了跃迁,成为自由电子在P-N结两侧集聚形成了电位差,当外部接通电路时,在该电压的

中科院太阳能光伏电池研究取得新进展

  基于有机分子的太阳能光伏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、无基于有机分子的太阳能光伏电池作为传统高耗费的单晶太阳能器件最具

半导体所反型结构钙钛矿太阳能电池研究获进展

  钙钛矿太阳能电池被认为是未来最具潜力的光伏技术之一。过去十多年,高光电转换效率的钙钛矿电池大多采用n-i-p正型器件结构,但处于电池顶层的常用p型有机小分子Spiro-OMeTAD存在易吸水与热稳定性较差等问题,制约了钙钛矿太阳能电池稳定性的发展。反型结构(p-i-n)钙钛矿太阳能电池采用稳定的

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

II族氧化物半导体光电子器件基础研究启动

  近日,“973”计划项目“II族氧化物半导体光电子器件的基础研究”启动会在长春召开。中科院长春光机所、物理所、上海光机所和南京大学、中山大学、东南大学、吉林大学等单位将瞄准目前半导体领域的前沿和热点,把II族氧化物半导体作为主要研究对象,以期在短波长激光器件和紫外光电探测器等方面实现突

大连化物所观测到掺杂量子点中的“声子瓶颈”动力学现象

  近日,中国科学院大连化学物理研究所光电材料动力学特区研究组研究员吴凯丰团队在半导体量子点热电子驰豫动力学研究方面取得新进展,首次观测到了铜掺杂量子点中热电子驰豫的“声子瓶颈”效应。  在大多数无机半导体材料中,具有高于半导体带隙能量的热载流子会与晶格(声子)碰撞,快速(亚皮秒级别)弛豫至带边,导

大连化物所观测到掺杂量子点中的“声子瓶颈”动力学现象

  近日,中国科学院大连化学物理研究所光电材料动力学特区研究组研究员吴凯丰团队在半导体量子点热电子驰豫动力学研究方面取得新进展,首次观测到了铜掺杂量子点中热电子驰豫的“声子瓶颈”效应。  在大多数无机半导体材料中,具有高于半导体带隙能量的热载流子会与晶格(声子)碰撞,快速(亚皮秒级别)弛豫至带边,导

粉尘含量检测仪光吸收技术概述

  当光波通过线性物质时,会与物质发生相互作用,光波一部分被介质吸收,转化为热能;一部分被介质散射,偏离了原来的传播方向,剩下的部分仍按原来的传播方向通过介质。透过部分的光强与入射光强之间符合朗伯一比尔定律。光吸收型粉尘浓度传感器以朗伯一比尔定律为基础,通过测量入射光强与出射光强,经过计算得到粉尘浓

荧光酶标仪与光吸收酶标仪原理及区别

荧光酶标仪原理由光源氙弧灯发出的光通过切光器使其变成断续之光以及激发光单色器变成单色光后,此光即为荧光物质的激发光,被测的荧光物质在激发光照射下所发出的荧光,经过单色器变成单色荧光后照射于测样品用的光电倍增管上,由其所发生的光电流经过放大器放大输至记录仪,激发光单色器和荧光单色器的光栅均由电动机带动

荧光酶标仪与光吸收酶标仪原理及区别

荧光酶标仪原理由光源氙弧灯发出的光通过切光器使其变成断续之光以及激发光单色器变成单色光后,此光即为荧光物质的激发光,被测的荧光物质在激发光照射下所发出的荧光,经过单色器变成单色荧光后照射于测样品用的光电倍增管上,由其所发生的光电流经过放大器放大输至记录仪,激发光单色器和荧光单色器的光栅均由电动机带动

CMax-Plus光吸收型单功能酶标仪简介

简单实用-您日常工作的得力助手Molecular Devices公司出品的CMax Plus是一款专门为科研实验室量身打造的灵活且强大的微孔板读板机,具备终点法和动力学检测模式,标配6滤光片模式覆盖蛋白定量、细胞活力、农药残留、各种ELISA实验等。CMaxPlus兼容平底和圆底两种类型的96孔板。

荧光酶标仪与光吸收酶标仪原理及区别

酶标仪是构成酶免检验工作站的其中一种医疗器械,还有一个比较重要的设备是洗板机,酶标仪有荧光酶标仪和光吸收酶标仪之分,那么荧光酶标仪原理与光吸收酶标仪原理有什么区别呢?具体内容如下所示:荧光酶标仪原理由光源氙弧灯发出的光通过切光器使其变成断续之光以及激发光单色器变成单色光后,此光即为荧光物质的激发光,

近紫外可见光吸收谱特征

将蓝宝石磨制成光薄片,在西德莱茨MPV-3显微光度计上可测得350~750nm范围内透过率值。为了便于与国内外发表的各种蓝宝石吸收光谱进行对比,根据公式:吸收率≈1—透过率,可将透过率换算成吸收率。文中所有实测图谱都是经过校正并换算得出,横坐标为波长(nm),纵坐标为吸收率。有的作者将横坐标用频率(

纳米线技术可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

重要里程碑:钙钛矿太阳能电池寿命延至30年

据最新一期《科学》杂志报道,美国普林斯顿大学研究人员开发出了第一个具有商业可行性的钙钛矿太阳能电池,这标志着一种新兴的可再生能源技术的重要里程碑。该团队预计,他们的设备可在超过行业标准的情况下运行大约30年,远远超过太阳能电池20年寿命的门槛。 该设备不仅经久耐用,还符合通用的能效标准。这

中国科大构筑新型近红外柔性太阳能电池

  目前大多数光伏器件(即太阳能电池)都是针对可见光进行吸收,占据太阳光中52%的近红外光并没有得到高效利用。正因为如此,增强在近红外区域的太阳光吸收和利用,成为一个关键科学问题,对器件类型的设计及机制研究提出了具体要求。  针对该关键问题,日前中国科学技术大学教授熊宇杰课题组基于地球上含量最高且应

蚀刻图案能大幅降低太阳能电池硅用量

    高纯度的硅占据了传统太阳能电池阵列总成本的40%,因此研究人员长久以来一直在寻找可最大化太阳能电池输出功率,同时降低硅用量的途径。现在,麻省理工学院(MIT)的研究团队找到了一种可降低硅厚度的新途径,可在保持电池高效的基础上,最高变薄90%,从而降低薄膜太阳能电池的制造成本。相关

南开大学新能源团队最新成果《自然》发表

北京时间9月30日晚,国际顶尖学术期刊《自然》在线发表南开大学化学学院袁明鉴教授课题组与加拿大多伦多大学爱德华·萨金特教授课题组的联合研究进展。研究团队针对钙钛矿太阳能电池在高温工况条件下稳定性不足这一领域难题进行深入研究,首次揭示了合金钙钛矿薄膜内部复杂的化学组分偏析问题。基于此,研究团队发展了一

上海高研院等在一批钙钛矿半导体薄膜研究获进展

  近年来,钙钛矿半导体材料的发展对光转换应用的进展产生了明显的积极影响,目前已在场发射晶体管、太阳能电池、光通讯、X射线探测、激光器等领域崭露头角。其中,钙钛矿太阳能电池以其更加清洁、便于应用、制造成本低和效率高等显著优点,迅速成为国际上科研和产业关注的热点。要实现此类器件的市场化应用需要进一步解

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

美证实二维半导体存在普适吸光规律

  以往的研究表明,二维碳薄片石墨烯拥有一个通用的光吸收系数。而据物理学家组织网近日报道,现在,美国能源部劳伦斯伯克利国家实验室的科学家首次证实,所有的二维半导体也同样普遍适用于一个类似的简单吸光规律。他们利用超薄半导体砷化铟薄膜进行的实验发现,所有的二维半导体,包括受太阳能薄膜和光电器件行业青睐的

二维过渡金属硫化物杂化能提高了材料的紫外光吸收及发光特性

韩国成均馆大学的Jeongyong Kim教授团队通过二维量子点杂化单层WS2,提高了材料的紫外光吸收及发光特性。与原始的单层WS2薄片相比,在300 nm波长的紫外光激发条件下,单层WS2薄片/Ti2N MQD杂化材料和单层WS2薄片/GCNQDs杂化材料的最大光发射强度分别提高了15倍和11倍。

苏州纳米所等发现提升半导体氧化物SERS性能的新方法

  自上世纪70年代表面增强拉曼光谱(SERS)面世后,贵金属基底的引入将拉曼检测灵敏度提升了百万倍,克服了传统拉曼光谱与生俱来的信号微弱等缺点,使得拉曼检测在食品安全、环境监测、生命科学等领域得到广泛应用,并迅速成长为最为灵敏的表面物种现场谱学检测技术之一。然而,人们欣喜的同时却遗憾地发现,SER