撒 009 2016

“塑料”太阳能电池!

点击数:169次  发布时间:2020/08/13 10:20 作者: 来源:网络

中国清洁门户:
关键词:

太阳能是绿色环保可持续清洁能源,太阳能光伏发电已成为新兴产业。利用晶硅等无机半导体的传统光伏发电造价昂贵,科学家便把目光转向有机材料太阳能电池领域。如何实现更高的光电转化效率,设计制备新的有机光电材料,需要弄清楚发电的微观过程。

近日,南京大学物理学院团队的一项最新成果,揭示了高效有机光伏材料光电转换过程的新机制,在线发表在《美国化学学会会志》上。《新华日报》对此进行了报道。

中国科学家领先有机太阳能电池领域

什么是有机光伏材料?论文通讯作者、南京大学物理学院张春峰教授科普道,常见高效的有机光伏器件采用聚合物给体和小分子受体异质结结构,小分子受体材料又包括富勒烯衍生物受体材料和非富勒烯受体材料。

张春峰说,由这些有机光电材料组成的器件具有良好的延展性,类似塑料用来发电。"这种材料超薄、柔性,还可折叠,原则上可以贴在车窗表面,也可以像衣服一样穿在身上,低成本、轻便还容易携带,如果提高这种塑料材料的发电效率,那以后大到太阳能建筑、太阳能汽车,小到可穿戴设备、我们的手机壳,都可以实现随时随地轻松发电。"

"在过去,富勒烯衍生物受体材料因具有良好的电子传输性能受到学界热切关注,但因其可见光吸收弱、调节能级较难等缺点,能量转化率最高只达到11%-12%,继续发展遭遇瓶颈。"张春峰告诉记者,近些年中国学者独辟蹊径,发展了多种非富勒烯受体,器件性能取得了很大突破。受益于非富勒烯受体的开发,单节器件的能量转换效率已超过18%,效率甚至可以跟硅基薄膜技术相比拟,"可以说,在有机太阳能电池领域,中国科学家处于比较领先的位置。"

非富勒烯受体材料大幅提高了有机太阳能电池的光电转换效率,但至今为止,光电转换的动力学原理还并不清晰。这种塑料材料太阳能电池内的光电转换可谓倏忽一瞬,如何捕捉其内部的变化过程?有机材料接受了光以后,又是如何发电的?

为了了解该过程,张春峰团队进行了极其精细的超快光谱工作,通过"慢动作"观察到光子到电子的转换过程。张春峰打了个比方说,实验使用了10飞秒的超快脉冲激光光谱学,相当于一台极快的"相机",一秒钟产生10的14次方的图像,这样可以将一些微小瞬时的变化信息完整记录,动态监测了光子转化为电子的动力学行为。

"过去大家认为界面态对光电转换很重要,在实验中我们发现,非富勒烯体系中,空穴转移过程中体态贡献同等重要。"张春峰表示,实验明确了分子聚集态在光电转换过程中的重要作用,调控畴内和界面间激发态的能级排列和相互作用有望成为优化有机光伏器件性能的新策略,这个过程的厘清,能帮助大家重新设计一些新的材料,从而进一步提高有机材料的光电能量转换效率。

中国清洁门户网版权与免责声明:
① 凡本网未注明其他出处的作品,版权均属于中国清洁门户网,未经本网授权不得转载、摘编或利用其它方式使用上述作品。已经本网授权使用作品的,应在授权范围内使用,并注明“来源:中国清洁门户网”。违反上述声明者,本网将追究其相关责任。
② 凡本网注明其他来源的作品,均转载自其它媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网对其负责。
③ 有关作品内容、版权和其它问题请与本网联系。
※ 联系方式:中国清洁门户网 QQ:2031187338

分享到: QQ空间 更多
[关闭当前页]

 

更多

赞助商广告

友情链接:商洛之窗资讯  商洛之窗  it搜狗数码频道   东风热线   公路网   公路网商业资讯   商洛之窗企业资讯
花呗套现 花呗套现的方法1 花呗有几种套现方法? 花呗直接提现 花呗京东白条取钱