登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
日前,华南理工大学材料科学与工程学院教授叶轩立、中国科学院院士曹镛以及德国埃尔朗根-纽伦堡大学教授Christoph J. Brabec等人的联合团队,开发了一种快速薄膜光学计算模型,并据此模拟了涵盖几乎所有可能的数千万个薄膜结构模型,从而确定了光电转化率和透明度之间的最优平衡关系,制备出兼具11%的光电转化率和30%的透明度的有机太阳能电池。相关成果近日发表在Cell旗下的能源期刊Joule上。
发电vs透光
“半透明有机太阳能电池主要的设计思路是在透过适量的可见光以满足视觉需求的同时,尽量吸收人类无法感知的紫外和近红外光,并转化为电能。”论文第一作者、华南理工大学材料科学与工程学院博士研究生夏若曦告诉《中国科学报》。
夏若曦介绍,有机光伏材料可以通过分子结构,设计成可见光吸收较弱且有相对宽而强的近红外吸收。为了进一步优化器件的光学性质,传统的周期性一维光子晶体拥有选择性反射指定波长光的特性,引入半透明有机太阳能电池后,可以选择性反射人眼不敏感部分波长光至光敏层进行二次吸收,从而在较小影响透明度的情况下提高器件的光子捕获率,以提高短路电流密度和光电转化率。
研究团队在对一维光子晶体增益的半透明有机太阳能电池进行光学设计时,不同于传统的周期性一维光子晶体设计思路,将其各层厚度视为自由变量并将活性层与银电极的厚度一并纳入优化,以考虑其间可能存在的耦合关系。通过遍历几乎所有可能的厚度组合(数千万个组合),光电转化率和透明度之间的最优平衡关系在光学层面上得以确定。
高通量模拟指导法
夏若曦告诉记者,他们的工作首先基于传输矩阵方法,开发了一个具有较快运行速度的薄膜光学计算模型。
传输矩阵方法是一套基于波动光学的数学方法,可依此法求解半透明有机太阳能电池的相关光学性能参数,建立光电转化率和透明度与膜系厚度之间的函数关系。
研究团队通过算法、代码等优化提升了模型计算速度,从而得以通过遍历式计算将光学设计视为一个更严谨而纯粹的数学优化问题。
运用该模型,他们对数千万种可能的器件结构进行了模拟计算,详细研究了半透明有机太阳能电池光电转化率和透光率与膜系厚度之间的函数关系,从而在光学层面上严格确定了光电转化率和透明度之间的最优平衡关系。
事实证明,运用这种方法设计制造出的非周期性一维光子晶体获得了预期的性能参数和光学特征,可以同时选择性增强可见光透射和紫外、近红外反射,证明了该方法的高效和科学性。
夏若曦认为,高通量模拟指导法具有良好的普适性,尤其适用于多目标、多厚度的协同优化,可以广泛用于有机光伏材料体系,甚至可以应用于诸如钙钛矿太阳能电池等光伏器件或光探测器的光学设计,有巨大的应用潜能。
新一代光伏技术
目前商业化的光伏技术主要是基于无机材料。夏若曦告诉《中国科学报》,以硅基为代表的无机光伏技术已经高度成熟,凭借其高效、廉价等诸多优势几乎垄断整个光伏市场。
“因大规模储能困难造成的太阳能并网瓶颈,需要我们加快发展分布式、家庭式、微电网式光伏的应用,主要应用场景包括建筑屋顶和外墙,这为半透明光伏技术带来广阔市场。”夏若曦说。
然而,晶体硅电池难以做成半透明,只能靠不透明电池之间的缝隙透光来实现所谓的“半透明”效果,不甚美观;非晶硅电池可以做成半透明,但是也存在着低效率、低透明度、颜色单一等严重制约其在建筑玻璃上应用的缺点。
相比之下,夏若曦说道,有机光伏材料不仅具有高度可调的光学性质,而且易制成半透明的有机薄膜,因而在半透明光伏领域具有更大的应用潜力。此外,有机光伏还拥有质地轻柔、可室温溶液加工等独特的优势。
以此制作出的器件能够兼具11%的光电转化率和30%的透明度,正是得益于有机材料本身特有的光学优势和科学严谨的光学设计。相较而言,商用的半透明光伏在透明度不足30%的情况下,效率只有11%的一半甚至更低。
夏若曦说,有机光伏是正处于迅速发展中的研究热点,而且近年来涌现出诸多由中国科学家引领的重要的技术突破,如能进一步提升效率,改进大面积模组器件的制备工艺,并提升寿命和稳定性,有机光伏将很有可能在十年内于中国首先实现商业化。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
2025年6月17日,美国国际贸易委员会(ITC)发布公告称,对特定TOPCon太阳能电池、组件、面板及其组件和下游产品(I)(II)(CertainTOPconSolarCells,Modules,Panels,ComponentsThereof,andProductsContainingSame,调查编码:337-TA-1422、337-TA-1425)作出337部分终裁:对本案行政法官于2025年5月23日
近日,中建八局铜川废水处理站项目废水深度处理(零排放)站全面通水调试,陕西首个电池行业“零排放、全回用”标杆工厂启用。八局铁军以实际行动兑现向业主的庄严承诺,为铜川高质量转型注入澎湃动能。PART1点水成“金”循环“绿”动铜川废水处理站项目位于铜川市新材料产业园内,共包含两大核心区域
2025年4月,西班牙全国范围内意外停电,此后西班牙继续推动太阳能利用,实现永不枯竭的能源未来。在短短几个月内,西班牙批准了超过65吉瓦的太阳能项目,启动了新的氢能和电池储能试点项目,并增加了对全球聚变研究的支持。西班牙希望打造一个无需进口能源、无需靠天的发电、储能和维持能源的电网。对
6月17日,*ST沐邦发布公告称,近日获悉,公司子公司广西沐邦高科新能源有限公司的部分银行账户资金被冻结。具体冻结情况显示,广西沐邦在中国农业银行和桂林银行的账户共被冻结资金25万元,账户余额与冻结金额一致。被冻结的原因主要是由于与上海正帆科技股份有限公司的诉讼,正帆科技因广西沐邦未支付
6月17日,浙江文成县发改局发布关于印发《文成县分布式光伏发电项目管理办法》(试行)的通知。通知指出,分布式光伏发电项目要按图施工,建筑为坡屋面结构时,光伏组件安装最高高度与屋面距离不应超过0.3米;工商业项目建筑为平屋面结构时,光伏组件不能超过女儿墙高度;户用项目建筑为平屋面结构时,光
日前,美国住宅太阳能行业现在可能正处于崩溃的边缘。面对宏观经济挑战以及州和联邦政策的变化,美国住宅太阳能市场正急剧下降,而最新的《一大美丽法案法案》草案使市场变得更糟。该法案的最新草案对清洁能源不利,对户用光伏的损害尤其严重,削减联邦税收抵免的时间远超预期。2024年,美国住宅太阳能
6月16日,温州市文成县印发《文成县分布式光伏发电项目管理办法》(试行)(文发改发〔2025〕10号),本办法自发布之日起施行,试行2年。办法明确,分布式光伏发电上网模式包括全额上网、全部自发自用、自发自用余电上网三种。分布式光伏发电分为自然人户用、非自然人户用、一般工商业和大型工商业四种类
6月13日,国际独立第三方检测、检验和认证机构德国莱茵TÜV大中华区(以下简称“TÜV莱茵”)在上海举办光伏电池测试中心落成典礼。随着该测试中心的正式启用,TÜV莱茵将为光伏企业提供更深入、更广泛的产品性能、可靠性、耐久性等评估服务,为行业技术创新与高质量发展保驾护航。TÜV莱茵光伏电池测
6月10日,云南省人民政府办公厅关于印发《云南省专精特新企业倍增三年行动计划(2025—2027年)》的通知(云政办发〔2025〕27号)。其中提到,做大做强铟、锗、铂为主的稀贵金属新材料产业,发展高纯铟、ITO靶材、磷化铟、卫星用太阳能电池、锗光学元器件、铂族金属功能材料及催化剂等;用好磷资源,垂
2025年6月12日,上海SNEC展会期间,一道新能携手大唐云南发电有限公司(以下简称“大唐云南公司”)签署战略合作协议。大唐云南发电有限公司党委委员、副总经理徐韬,高级顾问高俊礁,办公室主任王牛文,大唐云南李仙江水电公司党委副书记、总经理黄海涛,大唐云南发电有限公司投资发展部负责人王彦秋
四年过去了,宁德时代与中创新航的专利纠纷仍未平息。就在不久前,宁德时代一起“不正当竞争纠纷”案件落锤,矛头再次指向中创新航。6月10日,湖南省长沙市中级人民法院披露了宁德时代与中创新航等不正当竞争纠纷一案的判决书。公告显示,中创新航科技集团股份有限公司于2022年7月27日在其官方微信公众
近日,在中国绿色供应链联盟光伏专委会推介下,固德威凭借在光电建材领域卓越的品牌影响力、过硬的产品质量及丰富的全球项目实践经验,正式成为国际能源署IEAPVPSTask15“EnablingFrameworkfortheDevelopmentofBIPV”工作组成员单位!固德威也成为该工作组中第三家具有行业代表性的中方企业,未来将代
当荣获中国建筑工程“鲁班奖”的现代化制造工厂,遇上光伏领域的“技术尖兵”隆基Hi-MOX10,一场绿色变革正在悄然上演。近日,清华德人西安幸福制药有限公司旗下幸福大健康高技术产品生产基地2.185MW屋顶光伏项目顺利并网发电,为生物医药产业的绿色转型提供了新样板。扎根高技术生物医药领域38载,清
京能集团评标专家征集根据京能集团发展需要,现面向集团内部及社会开展评标专家公开征集工作,吸纳具备现场评标工作能力的专家入库,参加招标采购评标工作,有关要求和入库流程如下。一、基本要求评标专家人员需符合申报条件且自愿参加京能集团项目评标工作,能够自觉遵守招标投标法律法规及评标专家管
2025年6月11日至13日,国际独立第三方检测、检验和认证机构德国莱茵TüV大中华区(简称“TüV莱茵”)携全产业链一站式技术解决方案亮相第十八届国际太阳能光伏与智慧能源大会暨展览会(SNECPV+2025),全方位展现其在全球新能源领域的专业技术与服务能力。作为具有全球影响力的新能源行业盛会,本届SN
近日,正泰新能ASTRON系列高效光伏组件成功应用于澳大利亚昆士兰州班约(Banyo)的HolyCrossLaundry商业洗衣房项目,为这家具有130年历史的公司提供超过年用电量40%的绿色电力,助力传统企业绿色转型,推动当地可持续发展。HolyCrossLaundry是澳大利亚历史最悠久的商业洗衣企业之一,由仁慈修女会(Sis
近日,在上海SNEC展会现场,国际权威检测认证机构TÜV莱茵大中华区(以下简称“TÜV莱茵”)正式向固德威技术股份有限公司(以下简称“固德威”)颁发其SDT系列工商业光伏逆变器的低噪音性能测试认证报告。固德威成为全球首家、也是目前唯一一家获得TÜV莱茵此项针对工商业光伏逆变器低噪音性能专项认
2025年6月11日至13日,第十八届SNECPV#x2B;国际太阳能及智慧能源(上海)展览会圆满落幕。作为异质结技术的全球引领者,华晟携喜马拉雅、珠峰和昆仑三大系列组件与多款“光伏#x2B;”创新产品及解决方案重磅亮相,凭借在技术突破、场景创新及可持续发展等方面的卓越表现,华晟荣获多项重磅荣誉,充分彰
2025年6月11日至13日,全球新能源行业盛会——第十八届(2025)国际太阳能光伏和智慧能源&储能及电池技术与装备(上海)大会暨展览会(简称SNEC)在上海举行。作为行业发展的风向标,中国质量认证中心(CQC)在本届展会上重磅颁发多张行业首张/首批认证证书,并与产业链龙头企业达成系列战略合作,覆盖
SNEC第十八届(2025)国际太阳能光伏与智慧能源展览会期间,隆基光建举行了LONGiHiROOF签约与授牌仪式,与生态合作伙伴达成深度合作,标志着隆基光建建筑光伏产业生态实现进一步战略扩容,各方将围绕技术创新、市场拓展、资源共享等关键领域展开紧密协作,全力推进光伏建筑的市场落地进程。01多维生态矩
刚刚落下帷幕的光伏行业年度盛宴SNEC,展馆内外人流如织、热闹如常,一场关乎新技术、新产品的巅峰对决在这里上演。场景破局构建多元应用生态作为全球光伏产业的“风向标”,展会现场产品矩阵百花齐放,从传统的集中式电站、分布式系统,到海上光伏、光伏#x2B;交通等领域,产业发展垂直化、场景化特征
2025年6月12日,上海SNEC展会期间,一道新能携手大唐云南发电有限公司(以下简称“大唐云南公司”)签署战略合作协议。大唐云南发电有限公司党委委员、副总经理徐韬,高级顾问高俊礁,办公室主任王牛文,大唐云南李仙江水电公司党委副书记、总经理黄海涛,大唐云南发电有限公司投资发展部负责人王彦秋
6月20日,北极星太阳能光伏网发布一周要闻回顾(2025年6月16日-6月20日)。政策篇定了!山东分布式光伏新政下发:工商业自用比例≥50%,余电参与现货6月17日,山东省能源局正式下发《山东省分布式光伏发电开发建设管理实施细则》,细则指出,分布式光伏发电上网模式包括全额上网、全部自发自用、自发自
近期,多座储能电站获最新进展,北极星储能网特将2025年6月16日-2025年6月20日期间发布的储能项目动态整理如下:宁夏两座长时储能电站并网投运近日,宁夏两座长时储能电站——枣园第一储能电站和麦垛山第一储能电站日前相继在中卫市并网投运。位于中宁工业园区内的枣园第一储能电站,作为宁夏电网首座
在偏远作业点(海岛、矿区、油田等),或是电网末端的关键设施,稳定、经济、绿色的电力供应往往面临巨大挑战:电网基础薄弱易中断柴油发电成本高、噪音大、污染重光伏发电“看天吃饭”不稳定。施福宁能源SET-BLW系列并离网储能一体柜应运而生!它不仅仅是一个储能设备,更是一套高度集成、即插即用的
表后的涉电服务有很多种形式,最为人熟知的就是零售购电、分布式光伏以及工商业储能。对于同一个电力用户,这三类表后服务可能各有服务商,也可能是三者合一。先不论最后的服务主体是否是同一个单位,但这三类服务肯定存在一些重叠的地方。倒不是说某类服务所带来的效果其它类型的服务也可以替代,而是
近期,2025年中国上市公司可持续发展力百强榜正式揭晓,瑞浦兰钧凭借在环境、社会和公司治理(ESG)领域的卓越表现成功上榜,在众多企业中崭露头角,成为新能源行业可持续发展的典范。此次评选针对上市公司展开,从企业的年度报告、可持续发展报告以及第三方数据等多渠道采集信息,通过对财务管理、双
6月17日,由上海电建公司承建的山东华电莱州土山一期600兆瓦光伏发电项目G标段顺利并网发电。该项目位于山东省莱州市土山镇银海化工园区周边,集“光伏发电+盐业生产”于一体,可实现“盐光互补”复合产业模式,本期建设规模600兆瓦,占地1.3万亩,是山东区域内在建单体规模最大的光伏项目。项目拟安装
为规范分布式光伏发电项目备案、建设、运维管理,积极推进分布式光伏发电应用,尽快规范产业发展秩序,近日中山市发展和改革局制定出台了《中山市分布式光伏发电项目建设管理暂行办法》,重点解读如下:一、总则(一)概念定义:办法所称“分布式光伏发电项目”,指在中山市辖区内利用工业园区、企业厂
6月14日,中山市发展和改革局下发关于继续施行《中山市分布式光伏发电项目建设管理暂行办法》的通知,将管理办法有效期延长至2025年12月31日。详情如下:火炬开发区管委会,翠亨新区管委会,各镇政府、街道办事处,市各有关单位:为促进我市分布式光伏发电项目高质量发展,进一步规范我市分布式光伏发
1—5月,青海省发电量474.1亿千瓦时,同比增长8.5%。其中:水电171.5亿千瓦时,同比增长8.3%;火电57.5亿千瓦时,同比减少8.7%;风电86.3亿千瓦时,同比增长21.2%;太阳能155.8亿千瓦时,同比增长7.9%。1—5月,全社会用电量437.1亿千瓦时,同比减少4%。其中:第一产业用电量0.6亿千瓦时,同比增长11.4
6月20日,国家能源局发布5月份全社会用电量等数据。5月份,全社会用电量8096亿千瓦时,同比增长4.4%。从分产业用电看,第一产业用电量119亿千瓦时,同比增长8.4%;第二产业用电量5414亿千瓦时,同比增长2.1%;第三产业用电量1550亿千瓦时,同比增长9.4%;城乡居民生活用电量1013亿千瓦时,同比增长9.6%
近期,四川省能源局转发了国家能源局《分布式光伏发电开发建设管理办法》及《分布式光伏发电开发建设管理办法问答(2025年版)》,并结合四川省实际提出五点意见。其中提到,要坚持应备尽备、能建快建,支持工商业分布式光伏发电加快发展。科学有序实施“千家万户沐光行动”,在充分尊重农民意愿、保护
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!