少妇视频无码专区,三级黄线在线免费播放,婷婷在线免费手机视频,潮喷潮喷吧日韩人妻无码,中文亚洲天堂,亚洲午夜福利一级无码男同,国内高清无码视在线

掃描關(guān)注微信
知識庫 培訓(xùn) 招聘 項(xiàng)目 政策 | 推薦供應(yīng)商 企業(yè)培訓(xùn)證書 | 系統(tǒng)集成/安裝 光伏組件/發(fā)電板 光伏逆變器 光伏支架 光伏應(yīng)用產(chǎn)品
 
 
 
 
 
當(dāng)前位置: 首頁 » 資訊 » 技術(shù) » 正文
 
新研究:有機(jī)太陽能電池進(jìn)化出“新物種”
日期:2019-04-17   [復(fù)制鏈接]
責(zé)任編輯:chengling 打印收藏評論(0)[訂閱到郵箱]
編者按:目前一項(xiàng)新產(chǎn)品-有機(jī)太陽能電池已經(jīng)研發(fā)成功,該項(xiàng)新研究其光電轉(zhuǎn)化率已突破12%,有機(jī)太陽能電池是中國人引領(lǐng)的一個研究領(lǐng)域,有機(jī)太陽能電池的產(chǎn)業(yè)化指日可待。

因有機(jī)材料具有柔性好、重量輕、材料來源廣泛、成本低等優(yōu)勢,有機(jī)太陽能電池對大規(guī)模利用太陽能、提供廉價電能具有重要意義。

在人類利用太陽能的各項(xiàng)技術(shù)中,將太陽能直接轉(zhuǎn)換成電能的太陽能電池是最具發(fā)展前景的技術(shù)之一。其中,有機(jī)太陽能電池是新興起的一個研究方向。因有機(jī)材料具有柔性好、重量輕、材料來源廣泛、成本低等優(yōu)勢,有機(jī)太陽能電池對大規(guī)模利用太陽能、提供廉價電能具有重要意義。

近日,蘇州大學(xué)材料與化學(xué)化工學(xué)部李永舫院士團(tuán)隊(duì)教授李耀文等人在《中國科學(xué)—化學(xué)》(ScienceChinaChemistry)上發(fā)表文章,他們利用銀納米線摻雜透明導(dǎo)電聚合物,并與納米壓印的網(wǎng)格銀柔性基底復(fù)合,制備出了低面電阻、可見光高透過率的新型柔性透明復(fù)合電極,基于此電極的柔性有機(jī)太陽能電池的效率超過了12%。

“塑料”也能導(dǎo)電

目前,商品化的太陽能電池主要是以晶硅等無機(jī)半導(dǎo)體材料為活性層制備。但是,這種太陽能電池生產(chǎn)存在工藝復(fù)雜、成本高、原材料生產(chǎn)過程能耗大和污染重等弊端,同時,這類太陽能電池由于無機(jī)半導(dǎo)體本身的剛性結(jié)構(gòu),難以制備柔性器件。因此,制備成本低、效率高、柔性強(qiáng)、環(huán)境友好的新型有機(jī)太陽能電池,正成為各國科學(xué)家的目標(biāo)。

在人們的印象中,塑料是不導(dǎo)電的。但是,2000年諾貝爾化學(xué)獎獲得者打破了這一常識。20世紀(jì)70年代,美國科學(xué)家AlanJ.Heeger、AlanG.MacDiarmid和日本科學(xué)家HidekiShirakawa發(fā)現(xiàn),經(jīng)過氧化或還原摻雜,一類共軛聚合物能夠成為導(dǎo)體或半導(dǎo)體。

塑料就是一種聚合物。聚合物要能夠?qū)щ?,其主鏈碳原子之間必須具有交替地以單鍵和雙鍵結(jié)合的共軛結(jié)構(gòu),同時還必須經(jīng)過摻雜處理:通過氧化或還原反應(yīng),其主鏈?zhǔn)セ颢@得電子,從而具有導(dǎo)電性。AlanJ.Heeger等人通過研究發(fā)現(xiàn),對共軛聚合物聚乙炔進(jìn)行碘摻雜,聚乙炔能夠表現(xiàn)出像金屬一樣的導(dǎo)電性。

“AlanJ.Heeger等人開拓了導(dǎo)電聚合物領(lǐng)域。透明導(dǎo)電聚合物的電極材料是導(dǎo)電聚合物的一個重要應(yīng)用領(lǐng)域,有機(jī)太陽能電池就是利用共軛聚合物或共軛有機(jī)分子這種有機(jī)半導(dǎo)體材料做成的。”李耀文告訴《中國科學(xué)報》。

與以硅為代表的無機(jī)半導(dǎo)體材料相比,有機(jī)半導(dǎo)體具有成本低、材料多樣性、功能可調(diào)、可柔性印刷制備等諸多優(yōu)點(diǎn)。因此,有機(jī)太陽能電池的研究熱度不斷攀升。特別是近年來,有機(jī)太陽能電池的研究獲得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展,其光電轉(zhuǎn)化效率不斷刷新。有機(jī)太陽能電池已經(jīng)到了商業(yè)化的“黎明前夕”。

光電轉(zhuǎn)換效率突破12%

有機(jī)太陽能電池活性層材料具有優(yōu)良的可彎曲性,這使其在柔性太陽能電池領(lǐng)域展現(xiàn)出了巨大的應(yīng)用潛力。

李耀文表示,高性能柔性透明電極、高效和低成本的有機(jī)半導(dǎo)體光伏材料、大面積柔性有機(jī)太陽能電池的制備技術(shù)以及器件封裝和穩(wěn)定性研究,是當(dāng)前實(shí)現(xiàn)柔性有機(jī)太陽能電池商業(yè)化應(yīng)用的關(guān)鍵。

李耀文告訴記者,商業(yè)化的銦錫氧化物柔性透明電極由于易脆、耐彎折性能差、面電阻高、透光率低等缺點(diǎn),限制了其在柔性有機(jī)太陽能電池中的應(yīng)用。因此,發(fā)展具有優(yōu)良機(jī)械彎曲性、低面電阻、高透光率的新型柔性透明電極顯得尤為重要。

據(jù)介紹,基于銀納米線的導(dǎo)電薄膜不僅具有優(yōu)良的機(jī)械性能,而且其光學(xué)和電學(xué)性能優(yōu)異,成為極具應(yīng)用前景的柔性透明電極材料。但是,粗糙度大、附著力弱,形貌不穩(wěn)定等缺點(diǎn)依然限制了它在高性能柔性有機(jī)太陽能電池中的應(yīng)用。

對此,李耀文等人采用醇溶性高導(dǎo)電性、高規(guī)整度的銀納米線,對透明導(dǎo)電聚合物摻雜,通過調(diào)控?fù)诫s比例有效調(diào)控導(dǎo)電聚合物薄膜的透過率和導(dǎo)電性,并進(jìn)一步與納米壓印的網(wǎng)格銀柔性基底復(fù)合,構(gòu)筑了新型復(fù)合柔性透明電極。

他們進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),銀納米線的摻入為導(dǎo)電聚合物薄膜提供了額外的電荷傳輸通道,可獲得較高的電導(dǎo)率。測試結(jié)果表明,此新型復(fù)合柔性透明電極在可見光范圍內(nèi)的平均透過率得到了顯著提升,最高透過率達(dá)到了86%。同時,面電阻降低,導(dǎo)電薄膜與基底之間也表現(xiàn)出了良好的貼合性和熱穩(wěn)定性。

“這些特點(diǎn)有助于下一步制備高性能的柔性有機(jī)太陽能電池。”李耀文說。

接下來,研究人員發(fā)現(xiàn),基于這種新型復(fù)合電極制備的柔性有機(jī)太陽能電池效率達(dá)到了12.07%,表現(xiàn)出了與基于玻璃基底制備的有機(jī)太陽能電池相當(dāng)?shù)男剩?2.94%)。這也是目前報道的非銦錫氧化物柔性有機(jī)太陽能電池的最高效率。

產(chǎn)業(yè)化指日可待


“十三五”戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃以及國家發(fā)展改革委能源局新近發(fā)布的《能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動計(jì)劃(2016—2030)》明確指出,將重點(diǎn)發(fā)展基于有機(jī)、鈣鈦礦半導(dǎo)體材料的太陽能電池。

李耀文介紹說,盡管有機(jī)太陽能電池的能量轉(zhuǎn)化效率與硅基、鈣鈦礦太陽能電池的效率仍有較大差距,然而,它在柔性和半透明器件方面獨(dú)特的優(yōu)勢為其產(chǎn)業(yè)化提供了廣闊的空間,有助于實(shí)現(xiàn)與硅基太陽能電池的互補(bǔ)、填補(bǔ)光伏市場在柔性和半透明器件方面的空缺。

首先,有機(jī)太陽能電池光活性層所采用的有機(jī)/聚合物材料,使其在制備柔性有機(jī)太陽能電池方面具有先天的優(yōu)勢。

此外,有機(jī)太陽能電池的光活性層通常不僅具有較薄的厚度(100~300nm),而且其光學(xué)帶隙通過對活性材料的化學(xué)剪裁可實(shí)現(xiàn)有效調(diào)控,從而拓展了有機(jī)太陽能電池在半透明和彩色電池領(lǐng)域的應(yīng)用。

“有機(jī)太陽能電池具有獨(dú)特的輕質(zhì)、半透明、多彩化、可彎曲以及可卷對卷大規(guī)模生產(chǎn)的特性,在未來的可穿戴能源設(shè)備、建筑光伏一體化、光伏帳篷和光伏大棚等領(lǐng)域的應(yīng)用上將會大放異彩。”李耀文說,“因此,柔性、半透明有機(jī)太陽能電池的研究將成為一個熱點(diǎn)。目前我國有很多課題組已從事相關(guān)內(nèi)容的研究。在未來的幾年內(nèi),我國在該領(lǐng)域應(yīng)該會有更大的突破、會有很多科研成果出現(xiàn)。”

據(jù)了解,中科院院士、中科院化學(xué)研究所研究員、蘇州大學(xué)教授李永舫已著手相關(guān)產(chǎn)業(yè)化布局,在江蘇省產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院有機(jī)光電技術(shù)研究所成立了光伏中心。光伏中心已配備相關(guān)研發(fā)人員和設(shè)備,主要開展有機(jī)太陽能電池光伏材料的放大量合成,以及柔性有機(jī)太陽能電池的大面積制備和穩(wěn)定性研究。

談到柔性有機(jī)太陽能電池的產(chǎn)業(yè)化,李永舫對《中國科學(xué)報》說:“柔性有機(jī)太陽能電池的產(chǎn)業(yè)化需要一步一步向前推進(jìn)。”他表示,首先是高效和低成本有機(jī)光伏材料的開發(fā)和放大合成,以及高性能柔性透明電極的開發(fā)和大面積制備;其次需要開展柔性器件的大面積制備工藝、器件穩(wěn)定性以及封裝材料和工藝的研究;最后需要與公司合作,制備柔性有機(jī)太陽能電池組件,并建立柔性有機(jī)太陽能電池生產(chǎn)線,實(shí)現(xiàn)柔性有機(jī)太陽能電池的大規(guī)模應(yīng)用。

“有機(jī)太陽能電池是中國人引領(lǐng)的一個研究領(lǐng)域,我們一定要在中國率先實(shí)現(xiàn)柔性有機(jī)太陽能電池的產(chǎn)業(yè)化。”李永舫說。

原標(biāo)題:新研究:有機(jī)太陽能電池進(jìn)化出“新物種”
 
相關(guān)閱讀: 有機(jī)太陽能電池
掃描左側(cè)二維碼,關(guān)注【陽光工匠光伏網(wǎng)】官方微信
投稿熱線:0519-69813790 ;投稿郵箱:edit@21spv.com ;
投稿QQ:76093886 ;投稿微信:yggj2007
來源:科學(xué)網(wǎng)
 
[ 資訊搜索 ]  [ 加入收藏 ] [ 告訴好友 ]  [ 打印本文 ]  [ 關(guān)閉窗口 ]

 
 

 
 
 
 
 
 
圖文新聞
 
熱點(diǎn)新聞
 
 
論壇熱帖
 
 
網(wǎng)站首頁 | 關(guān)于我們 | 聯(lián)系方式 | 使用協(xié)議 | 版權(quán)隱私 | 網(wǎng)站地圖 | 廣告服務(wù)| 會員服務(wù) | 企業(yè)名錄 | 網(wǎng)站留言 | RSS訂閱 | 蘇ICP備08005685號