版块导航: 正在加载中...

登录注册

应《网络安全法》要求，自2017年10月1日起，未进行实名认证将不得使用互联网跟帖服务。为保障您的帐号能够正常使用，请尽快对帐号进行手机号验证，感谢您的理解与支持！

24小时热门版块排行榜

返回列表

jimoyu

铁杆木虫 (小有名气)

大将军

应助: 1 (幼儿园)
金币: 7366
散金: 250
红花: 7
帖子: 233
在线: 634.7小时
虫号: 1170030
注册: 2010-12-14
性别: GG
专业: 高分子物理与高分子物理化

[交流] 聚合物太阳能电池最新进展:效率突破10.6％（日本住友化学）已有28人参与

有一项新的研究，在线发表于本周2月12日的《自然•光子学》（Nature Photonics,）杂志上，题为《串型聚合物太阳能电池特色是光谱匹配的低带隙聚合物》（Tandem polymer solar cells featuring a spectrally matched low-bandgap polymer），这些研究人员来自加州大学洛杉矶分校（UCLA）亨利萨缪里工程和应用科学学院（Henry Samueli School of Engineering and Applied Science）以及加州大学洛杉矶分校加州纳米技术研究院（CNSI：California Nanosystems Institute），他们报道说，他们已经极大地提高了聚合物太阳能电池的性能，制成的设备具有新的“串联”结构，可以结合多个电池，具有不同的吸收频段。这种设备认证的光电转换效率是8.62％，在2011年7月就创造了这一世界纪录。
　　进一步，研究人员集成了一种新的红外吸收高分子材料，这种材料的开发者是日本住友化学公司（Sumitomo Chemical），就集成到这种设备中，这种设备的架构确实广泛适用，光电转换效率跃升至10.6％，这又是一个新的纪录，认证机构是美国能源部下属的国家可再生能源实验室（National Renewable Energy Laboratory）。
　　因为使用的电池具有不同的吸收频段，串型太阳能电池提供了有效途径，可利用更广泛的太阳辐射。然而，效率不会自动提高，因为只是简单地合并两种电池。这些材料用于串联电池，必须互相兼容进行高效捕光，研究人员说。
　　到现在为止，串联设备的性能仍然落后于单层太阳能电池，主要是因为缺乏合适的高分子材料。加州大学洛杉矶分校工程学院的研究人员已经演示了一种高效单层和串联聚合物太阳能电池，它们的特色是一种低带隙共轭（low-band-gap-conjugated）聚合物，用于串联结构。这种带隙决定了哪部分太阳光谱聚合物可以吸收。
　　“设想一辆双层巴士，”杨阳（Yang Yang）说，他是加州大学洛杉矶分校工程学院材料科学与工程教授，也是这项研究的主要研究者。“这种巴士可以载一定数量的乘客，但是，如果你要增加第二层，加到第一层上方，那就可以容纳更多的人，但只占用相同大小的空间。这就是我们这里所做的，就是采用串联聚合物太阳能电池“
　　为了更有效地使用太阳辐射，杨阳的研究小组堆叠起一系列的多个光敏层，以互补吸收光谱，这样就制成串联聚合物太阳能电池。他们的串联结构包含一块正面电池，具有更大的或更高的带隙材料，还有一块背面电池，具有较小或较低的带隙聚合物电池，连接是采用专门设计的夹层。电流-电压特性和外部量子效率（EQEs），属于常规和倒置的单电池设备。
　　对比单层设备，这种串型设备可以更有效地利用太阳能，尤其是可以最大限度地减少其他能量损失。因为使用不止一种吸光材料，每一种可以捕获不同部分的太阳光谱，所以，这种串联电池可以维持电流，增加输出电压。研究人员说，这些因素可以提高效率。
　　“太阳光谱非常广泛，包括可见光和不可见光，红外光和紫外光，”土井修（Shuji Doi）说，他是住友化学公司研究小组经理。“我们感到非常兴奋的是，住友公司的这种低带隙聚合物促成了这一创造新纪录的效率。”
　　“我们一直在做研究，串型太阳能电池只搞了很短的时间长度，比不上单结设备，”李刚（Gang Li）说，他是加州大学洛杉矶分校工程学院的研究成员，也是《自然•光子学》上那篇论文的合著者。“我们取得这样的成功，提高了效率，只用了短短的一段时间，这真正体现了叠层太阳能电池技术的巨大潜力。”
　　“一切都做好了，因为采用了一种成本非常低的湿法涂层工艺（wet-coating process），”杨阳说。“由于这个工艺可以兼容当前的制造技术，我预计，这一技术会在商业上具有可行性，就在不久的将来。”
　　这项研究开辟了一个新的方向，高分子化学家可以追求设计新材料，用于串联聚合物太阳能电池。此外，它标志着重要的一步，是迈向商用聚合物太阳能电池。杨阳说，他的小组希望达到15％的效率，就在未来几年。
　　这项研究资金来自美国国家科学基金会，美国空军部队科研办公室，海军研究办公室和美国能源部，美国国家再生能源实验室。
http://www.nature.com/nphoton/jo ... hoton.2011.356.html

[ Last edited by jimoyu on 2012-2-15 at 09:02 ]

回复此楼

» 收录本帖的淘帖专辑推荐

先进材料	柔性太阳能电池	有机光伏材料与器件	锂电-电化学
有机太阳能电池	organic solar cell	有机太阳能电池方向	新能源
太阳能电池/锂电池/燃料电池家族	功能材料——能源材料方向	软件资源	电化学与电池制造
有机太阳能	2011	聚合物太阳能电池	太阳能光伏资料

» 本帖已获得的红花（最新10朵）

zhimin.w

aa394231542

491871889

» 猜你喜欢

导师想让我从独立一作变成了共一第一已经有5人回复
博士读完未来一定会好吗已经有20人回复
到新单位后，换了新的研究方向，没有团队，持续积累2区以上论文，能申请到面上吗已经有11人回复
读博已经有4人回复
JMPT 期刊投稿流程已经有4人回复
心脉受损已经有5人回复
Springer期刊投稿求助已经有4人回复
小论文投稿已经有3人回复
Bioresource Technology期刊，第一次返修的时候被退回好几次了已经有9人回复
申请2026年博士已经有6人回复

» 本主题相关商家推荐: (我也要在这里推广)

» 本主题相关价值贴推荐，对您同样有帮助:

1楼2012-02-14 16:41:02

已阅回复此楼关注TA 给TA发消息送TA红花 TA的回帖

回帖置顶 ( 共有1个 )

duyan

金虫 (小有名气)

应助: 1 (幼儿园)
金币: 28.8
红花: 1
帖子: 189
在线: 116小时
虫号: 784553
注册: 2009-06-01
性别: GG
专业: 无机材料化学

★
小木虫(金币+0.5):给个红包，谢谢回帖
jimoyu: 回帖置顶 2012-02-19 20:10:52

Tandem polymer solar cells featuring a spectrally matched low-bandgap polymer
Nat. Photon.

赞一下(2人)

回复此楼

» 本帖附件资源列表

欢迎监督和反馈：小木虫仅提供交流平台，不对该内容负责。
本内容由用户自主发布，如果其内容涉及到知识产权问题，其责任在于用户本人，如对版权有异议，请联系邮箱：xiaomuchong@tal.com
附件 1 : Tandem polymer solar cells featuring a spectrally matched low-bandgap polymer.pdf

2012-02-17 20:29:59, 703.24 K

17楼2012-02-17 20:30:14

已阅回复此楼关注TA 给TA发消息送TA红花 TA的回帖

回帖支持 ( 显示支持度最高的前 50 名 )

jimoyu

铁杆木虫 (小有名气)

大将军

应助: 1 (幼儿园)
金币: 7366
散金: 250
红花: 7
帖子: 233
在线: 634.7小时
虫号: 1170030
注册: 2010-12-14
性别: GG
专业: 高分子物理与高分子物理化

引用回帖:

31楼: Originally posted by 491871889 at 2012-08-12 11:48:39
请问有关太阳能电池分类的文献吗？我知道有染料敏化电池，有机太阳能电池，聚合物太阳能电池，但分不清它们的联系。聚合物太阳能电池还有更细的分类吗？

一般来讲，主要可以分为硅基太阳能电池（包括单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池和非晶硅太阳能电池）、化合物半导体太阳能电池（如砷化镓、碲化镉、铜铟镓锡等）、染料敏化太阳能电池、有机太阳能电池（有机小分子太阳能电池、聚合物太阳能电池）。当然，这里列举的可能不是按照同一种分类方法。聚合物太阳能电池是一类太阳能电池，按照内部结构分为正向结构和反向结构，当然光敏层可以是不同的聚合物，如常见的聚噻吩类衍生物、聚芴类衍生物、窄带隙材料等等。

赞一下(1人)

回复此楼

32楼2012-08-12 19:03:02

已阅回复此楼关注TA 给TA发消息送TA红花 TA的回帖