科學家開發出太陽能電池用新型聚合物材料
迄今為止,世界上80%以上的能源是通過燃燒石油、天然氣和煤產生的。首先,這會導致嚴重的環境污染;其次,人類在過去不到兩百年的時間里已消耗了經過數百萬年形成的全球石油資源可開采儲量的一半以上。目前,世界各地的科學家的主要目標集中在如何提高太陽能的光電轉換效率,卻很少有人關注太陽能電池板基體材料的穩定性。 在俄羅斯科學基金會資助下,以俄科院化學物理問題研究所科學家為首的國際團隊開發出以有機半導體材料(共軛聚合物和富勒烯衍生物)為基體的高效穩定的薄膜太陽能電池,這是一種光化學和熱穩定性較高、且具備可有效適用于有機太陽能電池的最佳性能的新型光敏材料。有機太陽能電池由于光電轉換成本比化石燃料價格更低,因而有望徹底改變全球能源產業。研究成果發表在《Journal of Materials Chemistry》雜志材料上。 太陽光是一種很有前途的環保、廉價的能源。據估算,全人類每年能量需求約為20太瓦,而太陽每年輻射到地球的能量......閱讀全文
科學家開發出太陽能電池用新型聚合物材料
迄今為止,世界上80%以上的能源是通過燃燒石油、天然氣和煤產生的。首先,這會導致嚴重的環境污染;其次,人類在過去不到兩百年的時間里已消耗了經過數百萬年形成的全球石油資源可開采儲量的一半以上。目前,世界各地的科學家的主要目標集中在如何提高太陽能的光電轉換效率,卻很少有人關注太陽能電池板基體材料的
全聚合物太陽能電池研究獲進展
近年來,全聚合物太陽能電池引起獨特的優勢吸引了越來越多研究者的關注。近日,中國科學院青島生物能源與過程研究所研究員包西昌帶領著先進有機功能材料與器件研究組,有效地提高了亞晶相的分子間作用強度和有序性,使全聚合物太陽能電池的光伏性能和機械穩定性都大大提高。相關成果發表在國際能源領域期刊《能源與環境科學
全聚合物太陽能電池研究獲進展
近年來,全聚合物太陽能電池引起獨特的優勢吸引了越來越多研究者的關注。近日,中國科學院青島生物能源與過程研究所研究員包西昌帶領著先進有機功能材料與器件研究組,有效地提高了亞晶相的分子間作用強度和有序性,使全聚合物太陽能電池的光伏性能和機械穩定性都大大提高。相關成果發表在國際能源領域期刊《能源與環境科學
改變聚合物結構可提高太陽能電池效率
據物理學家組織網近日報道,日本科學家發現,改變聚合物的結構,有望顯著提高由其制成的太陽能電池的光電轉化效率,最新研究將有助于科學家研制出轉化效率更高的有機(或無機)聚合物太陽能電池。 基于有機聚合物的太陽能電池非常重要,因為與傳統的無機太陽能電池中使用的聚合物相比,有機聚合物便宜且容易處理
噻吩環助力厚膜聚合物太陽能電池
有機太陽能電池作為一種非常具有前景的可再生能源轉換技術,受到了學術界和工業界的廣泛關注。伴隨著新型材料的制備和應用、給受體形貌控制、界面改性和器件工程的提高,有機太陽能電池的光電轉換效率(PCE)已經突破12%,甚至超越13%(10.1021/jacs.7b01493,10.1038/nphot
刮涂全聚合物太陽能電池研究取得進展
全聚合物太陽能電池具有優異柔韌性、溶液加工性和熱穩定性等特點,在可穿戴、可拉伸設備的輕量、大面積印刷應用方面具有廣闊前景。活性層形貌優化特別是調控給體結晶與相分離是其關鍵,但溶劑蒸汽退火等后處理過程的實時形貌演變機制尚不清晰。中國科學院上海高等研究院研究員楊春明等,基于上海光源小角散射線站,建立了有
化學所在聚合物太陽能電池研究方面取得系列進展
太陽能是取之不盡用之不竭的清潔(綠色)能源,近年來隨著世界各國對環境問題的重視,將太陽能轉換成電能的太陽能電池成為各國科學界研究的熱點和產業界開發、推廣的重點。相對于無機太陽能電池,聚合物太陽能電池具有成本低、制作工藝簡單、重量輕、可制備成柔性器件等突出優點,另外共軛聚合物材料種類繁多、可設計性
青島能源所全聚合物太陽能電池研究獲進展
全聚合物太陽能電池具有良好的透明性、溶液加工性和出色的機械靈活性等特點,因而受到關注。由于聚合物存在的長共軛分子骨架和大分子量使得微觀形態難以調控,限制了全聚合物太陽能電池的短路電流密度和填充因子。此外,作為評估應用前景的關鍵,柔性器件的應力應變特性與機械穩定性之間沒有明確統一的評價標準,制約了
無毒材料讓新太陽能電池脫毒
物理學家組織網19日報道稱,英美跨國團隊已經用理論和實驗方法,成功將周期表中的“綠色元素”鉍應用在低成本太陽能電池上,光轉化效率達目前市場最高水平,且避免了鉛基電池的毒性。這一重大進展發表在最新一期的《先進材料》雜志上。 目前覆蓋在屋頂上的大多數太陽能電池的主材料是硅,雖然其在光與能量的轉化方
英制成廉價太陽能電池新材料
英國研究人員25日在《自然》雜志網站上報告說,他們用氯化鎂制作的薄膜太陽能電池比傳統的制造方法成本更低,且無毒性。 現有的太陽能電池主要有硅電池和碲化鎘薄膜電池兩種,后者更輕薄廉價,因此被視為下一代太陽能電池的代表。但碲化鎘在制備過程中需使用氯化鎘,這種物質有一定的毒性。此外,鎘在自然界中儲量
新策略實現逐層制備高效全聚合物太陽能電池
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/1/515872.shtm
探索超過16%能量轉化效率的全聚合物太陽能電池
全聚合物太陽能電池(all-PSCs)具有獨特優勢如良好的穩定性和魯棒性,因此被認為是一種有前途的光伏技術。由于缺乏有效的聚合物材料,這種類型的光伏電池在功率轉換效率(PCE)方面經歷了二十年的緩慢發展。近年來,聚合小分子受體的最新進展使其PCE達到了一個新的水平,已經有多個體系的PCE超過10
化學所在聚合物太陽能電池能量研究方面取得新突破
P3HT和ICBA的分子結構以及基于P3HT/ICBA聚合物太陽能電池的器件結構和光伏性能? 聚合物太陽能電池一般由共軛聚合物給體和富勒烯衍生物受體的共混膜夾在ITO透明正極和金屬負極之間所組成,具有結構和制備過程簡單、成本低、重量輕、可制備成柔性器件等突出優點,近年來成為國內
聚合物太陽能電池活性層微觀形貌調控方法取得進展
近年來,形貌的優化成為進一步提高聚合物太陽能電池能量轉換效率的關鍵問題,盡管二元混合溶劑(一般是主溶劑和添加劑組成)對給受體的結晶行為和相區大小的調節已取得良好的效果,但它對更精細的形貌參數,如相區純度、相區界面的調節還無能為力。 在中國科學院、科技部、國家自然科學基金委的大力
新聚合物材料可高效“捕捉”溫室氣體
溫室氣體,通常被認為是全球氣候變暖的罪魁禍首,它們通常來源于工業生產和化石燃料的燃燒。其中,二氧化碳是排放量最大的溫室氣體,也是人類抑制全球變暖過程中的主要目標,但高昂的成本和低下的回報,成為了碳治理道路上的攔路虎。 不過,近日傳來了一個好消息。據每日科學網9月9日報道,日本京都大學細胞材料研
聚合物納米復合材料研究進展
聚烯烴是一類綜合性能優良、應用十分廣泛的通用樹脂。由于其具有眾多的優良特性,其發展十分迅速、應用十分普遍。而粘土作為我國范圍內來源豐富、價格低廉等優點也成為科學界研究的目標之一。本文對聚烯烴/粘土納米復合材料的發展進行了簡單的總結。 1. 聚烯烴 聚烯烴是一類由烯烴以及某些環烯烴單獨
新材料大幅提升太陽能電池量子效率
據最新一期《科學進展》雜志報道,美國理海大學研究人員開發出一種新材料,可大幅提高太陽能電池板效率。使用該材料作為太陽能電池活性層的原型表現出80%的平均光伏吸收率、高光生載流子生成率以及高達190%的外量子效率(EQE)。這一指標遠遠超過了突破硅基材料的肖克利-奎瑟理論效率極限,并將光伏量子材料領域
新加坡開發出新型太陽能電池材料
實驗室的新型鈣鈦礦太陽能電池會發光 將來有一天,你的手機或電腦沒電了,只需拿到太陽下曬一曬就能繼續使用了,因為它們的顯示器同時也是太陽能電池。這就是新加坡南洋理工大學(NTU)科學家發表在《自然·材料》雜志上的最新成果,他們開發出的下一代太陽能電池材料,不僅能把光轉化成電,電池本身還能按照需要
新奇納米超材料助推太陽能電池革命
研究人員謝爾蓋·克魯克和材料結構示意圖。 據澳大利亞國立大學(ANU)網站消息,該校和美國加州大學伯克利分校合作,開發出一種屬性奇特的納米超材料,該材料被加熱時能以不同尋常的方式發光。這一成果有望推動太陽能電池產業的革命,帶來能把輻射熱轉化成電能的熱光伏電池,在黑暗中收集熱量來發電。 ANU物理
英國研究高效能太陽能電池材料
英國劍橋大學科學家最新研究發現了一組非常有前景的混合鉛鹵化物鈣鈦礦材料,他們可以循環光粒子。這一新發現開啟了最大化太陽能電池效率之門,將導致用得起的新一代高效能太陽能電池變為現實。 混合鉛鹵化物鈣鈦礦是一種特殊的合成材料,對太陽能領域的發展具有革命性的影響,科學家們已經開展了大量的研究,一旦
新型多功能共軛聚合物,提升鈣鈦礦太陽能電池性能
化石能源不具備可持續性,而且近代的大量使用帶來了一系列環境影響,一直是困擾世界各國的難題。太陽能電池作為很有希望的應對方案之一,是世界范圍內科學研究的焦點,低成本、可溶液加工、大面積、可彎曲的新一代太陽能電池,是很多科學家研究的目標。通過選用合適的空穴傳輸材料(HTMs)以及光伏給體材料,無機鈣
福建物構所有機太陽能電池材料與器件研究獲進展
聚合物太陽能電池可以利用溶液旋涂、卷對卷和噴墨印刷等低成本制造技術,有望大大降低太陽能電池的制造成本。近年來雖然聚合物太陽能電池的轉換效率已經突破10%,但是大部分聚合物都是基于苯并二噻吩構筑單元。為了實現有機太陽能電池效率的進一步突破,人們急需基于新設計策略和新構筑單元的太陽能電池材料。 在
蘭州化物所高強韌聚合物材料研究獲進展
強度和韌性是多數聚合物工程材料基本和重要的參數。而強度和韌性往往是相互矛盾的,這制約了高性能材料的發展。因此,在不犧牲韌性的情況下,實現高強度是材料科學的難題和挑戰。中國科學院蘭州化學物理研究所先進潤滑與防護材料研究發展中心聚合物自潤滑復合材料課題組,致力于高性能聚氨酯的設計制備及其摩擦學性能研究,
有關鋰聚合物電池的基本材料等介紹
鋰聚合物電池是更新一代電池,在1999年大批量進入市場。鋰聚合物電池除電解質是固態聚合物、而不是液態電解質外,其余與鋰離子電池基本相同。 聚合物電解質材料是由溶體組成的普通薄膜,在溶體中主體聚合物如聚乙烯的氧化物作為不移動的溶劑。鋰聚合物電池的優點是可制成任意形狀和比較輕,這是因為它不含重金屬
變色聚合物材料檢測創傷性腦損傷
賓夕法尼亞大學的研究人員開發出了一種新型的聚合物材料,這種材料可以根據對它的沖擊速度來改變自身的顏色,從而有望用于檢測大腦損傷。 希望有一天這種聚合物可注入頭盔或其他頭部穿戴產品中,這樣一旦受到沖擊,大腦損傷程度將一目了然。 2015年8月16-20日舉行的美國化學學會(ACS)第250
我國學者以TzBI共軛聚合物為原料研制高效太陽能電池
在國家自然科學基金項目(項目編號:91633301、21520102006、21822505)等資助下,我國學者在聚合物太陽能電池研究中取得重要進展。研究成果以“Fine-tuning of the Chemical Structure of Photoactive Materials for
寧波材料所有機太陽能電池研究取得進展
目前,不可再生化石燃料的大量使用造成的能源危機和環境污染問題日趨嚴重,綠色環保的太陽能電池技術隨之得到廣泛重視。其中,有機太陽能電池具有柔性、半透明、易于大面積制備和色彩絢爛等優點,在滿足人們電力需求的同時,更能帶來愉快的視覺享受,在便攜式電子產品、光伏建筑等領域具有很強的應用潛力,已成為當前新
新科技發明新材料太陽能電池涂料
試想一下,要是有那么一種涂料,可以使我們的車或者房子,能按我們的想法隨意改變顏色;或是有那么一種涂料,可以像光伏電池一樣,能將太陽能轉化成電能,也許我們生活會更加多姿多彩吧。這樣的神奇材料盡管離我們還老遠老遠,但是就在近日,英國曼徹斯特大學的研究人員已經在這個研究方向上邁出了一大步。 具體
寧波材料所有機太陽能電池研究取得進展
目前,不可再生化石燃料的大量使用造成的能源危機和環境污染問題日趨嚴重,綠色環保的太陽能電池技術隨之得到廣泛重視。其中,有機太陽能電池具有柔性、半透明、易于大面積制備和色彩絢爛等優點,在滿足人們電力需求的同時,更能帶來愉快的視覺享受,在便攜式電子產品、光伏建筑等領域具有很強的應用潛力,已成為當前新
跨領域研究:有機合成與太陽能電池材料
化學合成中常常使用各式各樣的藥劑,不但會造成環境的污染,也會對實驗人員的健康有所危害。在全球化學界掀起對綠色化學的重視之際,臺灣桃園中央大學化學工程與材料工程學系劉青原研究團隊以太陽能電池材料分子為主要合成目標,試圖改變過去傳統的合成方式,以節省步驟為概念的合成化學來減少有害物質的產生與接觸。2