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京都大学物质-细胞综合系统研究所 (Integrated Cell-Material Sciences, iCeMS) 的研究者们通过调整和优化结构,提高了目前比较流行的染料敏化太阳能电池*1的太阳能-电能转化效率。该团队在由美国化学会志(JACS)发行的报告中称,通过进行一系列适当的改造和分子设计,他们开创了新的太阳能电池技术,使该种染料敏化太阳能电池的能源转换效率达到最高(10.7%),这也是首次使该类电池转换效率超过10%。
(来源:微信公众号“客觀日本” ID:keguanjp)
目前比较流行的染料敏化太阳能电池由包覆有分子染料的多孔二氧化钛层构成。当太阳光被吸收时,染料分子受太阳光照射后由基态跃迁至激发态,再由染料分子与二氧化钛组成的异质结能带结构将电子从激发态的染料分子转移到阳极的半导体二氧化钛的导带中,以完成电池充电并将来用于能量供给。随后电子扩散至导电基底并流入到外电路中。被外电路利用后,电子会流到阴极上,使恢复到还原状态的电解质将氧化钛的染料分子还原再生,来完成一个电池循环。由于这种染料敏化电池重量轻且密度低,它们作为当前屋顶太阳能电池板的替代材料具有相当高的行业吸引力。
但是该太阳能电池的组织方法有很多种,其中将融入到卟啉*2中的芳香环作为敏化剂最具吸引力,因为能够充分吸收太阳光中的红光。然而这种方法也有它的缺点:被激发的电子很容易被复合消失,寿命很短,使能源转换变得十分困难。为了提高转换效率,该团队尝试了与卟啉融合的亚甲基桥接材料。他们相信,通过抑制电子-空穴对复合和加强能量转化,他们将克服该方法的这一缺点。借助于新的染料分子—DfZnP-iPr, 该团队确实实现了比之前报道更高的转换效率,这一新研究成果将重振对该种高性能太阳能电池芳香族稠合卟啉敏化剂的探索。
“人们越来越关注化石燃料的使用和环境保护问题,迫使我们更加努力地去改善可持续能源利用系统。我们的这一研究工作有效提高了低重量密度太阳能技术的转换效率,希望这将促进用于高性能染料敏化太阳能电池的芳香族稠合卟啉敏化剂的进一步探索。” 京都大学物质-细胞综合系统研究所(iCeMS)的今堀 博说道。
图1. 一种可提高太阳能电池效率的新分子染料(绘图:高宫泉水)
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瑞典乌普萨拉大学和德国慕尼黑工业大学的研究小组研发出了一种新型有机染料敏化太阳能电池,据报道,这种电池转换效率能达到31.4%至34%,是此类有机染料敏化太阳能电池中转换效率最高的。这项新发明被称为环境光收集器,可用于自供电的“物联网”设备。科学家解释称,这种材料可以从环境光中收集足够
近日,瑞典公司Exeger创始人兼首席执行官GiovanniFili表示,将在瑞士ABB的帮助下在瑞典建设新一代染料敏化太阳能电池工厂并推出一种产品,可以无限期延长便携式电子产品电池的寿命。新工厂旨在将Exeger的电池技术商业化,此前日本软银(Softbank)曾在9月向Exeger注资1000万美元。此外,Exeger的投资者还
2019年3月5日,日本软银集团(SoftBankGroup)和瑞典光伏电池制造商Exeger宣布达成一项协议,由软银投资1000万美元帮助Exeger公司在全球推广其高效电池技术。Exeger公司专注于开发染料敏化太阳能电池(DyeSensitizedSolarCells,DSCs),并促使其商业化,该新型光伏电池可应用于建筑、汽车集成光伏、消费
据日经新闻报道,作为鸿海集团的子公司,夏普计划在2018财年(截止到2019年3月31日)推出染料敏化光伏电池(DSSC)。据报道,夏普尚未决定是自行生产还是外包新型产品,该产品可利用室内弱光进行发电。染料敏化光伏电池的发电效率是现有硅光伏电池的两倍,并且可以采用紧凑的设计,使其适用于物联网设
英属哥伦比亚大学和北卡罗来纳大学教堂山分校的研究人员们正在研究利用卤族元素提高染料敏化太阳能电池的性能。几种染料敏化太阳能电池。WikimediaCommons/Ronaldverasaavedracolombia(bogota)ISE研究人员表示,使用卤族元素有可能将染料敏化电池的转换效率提高25%,因为这些元素在此类电池中的存在能
你能想象利用光伏效应就能制造太阳能电池吗?记者今天从中科院上海硅酸盐研究所获悉,这项在1839年法国科学家贝克勒尔提出的异想天开,已经在177年后的中国上海,变成现实。1991年,瑞士格兰泽尔教授将纳米技术引入太阳能电池的制备工艺,为染料敏化太阳能电池的发展带来了革命性的创新,人类由此踏上
太阳能电池是一种具有良好的前景能量存储与转换器件,也是当今新能源领域的研究热点。太阳能电池目前存在的最主要的问题是转换效率低。科学家们在不懈努力地改善此问题,不同类型太阳能电池的研究也在稳步推进。下面让我们一起来看看本周在各大顶级期刊上有哪些太阳能电池的研究进展吧。1.AdvancedMate
台塑将开发新型太阳能电池染料敏化太阳能电池,高雄仁武厂兴建实验工厂已接手工研院技术移转后的研发,台塑规划未来应用面将不走大型发电厂模式,改以居家、3C等创新应用领域,打造蓝海市场,产品明年可上市。台塑表示,关键技术在于染料研发,目前产生的化学反应尚未达到经济规模的转换效率。此外,台
日前,日本国际尖端技术综合研究所开发出了在漆黑环境也能发电的太阳能电池。该电池可借助人眼无法看到的红外光产生电力,点亮耗电量较少的发光二极管(LED)灯。早稻田大学教授逢坂哲弥等人提供了协助。其在电极的表面粘贴水晶颗粒物形成薄膜状的太阳能电池,水晶可吸收肉眼无法看到的红外光,然后传递给染料,进而转换为电能。这种电被称为“染料敏化型”太阳能电池。研究团队正试制7厘米见方的太阳能电池,即使处在人眼感觉黑暗的14勒克斯(勒克斯为显示亮度的单位)环境下,也能点亮小型LED灯。如果周围亮度为200勒克斯,转换效率将达18%以上。该研究所计
近日,台湾工研院、国际半导体设备材料协会(SEMI)、台湾永光化学公司、台湾金顿科技、台湾东华大学、台湾成功大学、台湾明新科技大学、台湾核能研究所共同宣布成功推动新世代太阳能电池产业标淮成为国际正式标淮,此为台湾首次推动的新一代太阳能电池标准在国际舞台发声,也证明台湾在此领域的产业实力。新世代太阳能电池包含染料敏化太阳能电池及有机太阳能电池,具有低成本、可挠性、重量轻、低照度发电、可透视性等优势,未来在消费性电子产品、穿戴式装置及居住建筑等方面有很大的应用空间。此次主导新世代太阳能电池产业国际标淮的通过,有助于台湾厂商切入相关产品之制造、强化竞争优势、
近日,隆基绿能与江苏科技大学、澳大利亚科廷大学三方合作,在国际上首次制造出高柔韧性、高功率重量比的晶硅异质结太阳能电池,相关研究成果以“Flexiblesiliconsolarcellswithhighpower-to-weightratios”为题发表在国际期刊《Nature》(自然)上。晶硅太阳能电池是目前最为成熟、应用最广的光伏发电
北极星太阳能光伏网获悉,近期,经权威认证机构德国哈梅林太阳能研究所(ISFH)测试,迈为股份采用低铟含量的TCO工艺结合银包铜栅线,在全尺寸(M6,274.5cm2)单晶硅异质结电池上获得了25.62%的光电转换效率。25.62%的认证效率是此类电池目前的最高纪录,该技术不仅确保了极高的可量产电池效率,而且实
2月24日,经美国国家可再生能源实验室(NREL)测试证实,中国建材凯盛科技集团旗下蚌埠玻璃工业设计研究院所属德国Avancis公司生产的30x30平方厘米铜铟镓硒(CIGS)太阳能电池组件的光电转换效率达到19.64%,再次打破了铜铟镓硒太阳能电池组件光电转换效率的世界纪录,标志着凯盛科技不断突破CIGS薄膜
企查查APP显示,比亚迪(002594)于2021年1月1日,公开一种“光波转换材料及其制备方法和太阳能电池”相关专利,公开号为:CN109988370B,申请时间为2017年12月29日。专利摘要显示:本发明涉及太阳能电池领域,具体涉及光波转换材料及其制备方法和太阳能电池。本发明提供的光波转换材料,能够使得太阳
钙钛矿是一种具有与矿物钙钛氧化物(最早发现的钙钛矿晶体)相同的晶体结构的材料。通常,钙钛矿化合物具有化学式ABX3,其中“A”和“B”代表阳离子,X是与两者键合的阴离子,大量不同的元素可以结合在一起形成钙钛矿结构。利用这种成分的灵活性,科学家可以设计钙钛矿晶体,使其具有多种物理,光学和
最近,英国班戈大学计算机科学与电子工程学院的TudurWynDavid等研究员提出了一种从有机光伏(OPV)太阳能电池数据中提取信息的机器学习方法。在1850个器件特性、性能和稳定性数据条目组成的数据库的基础上,采用顺序最小优化回归(SMOreg)模型,用以推测太阳能电池稳定性和功率转换效率(PCE)的最大影响因
日本冲绳科学技术研究所已开发出兼具高转换效率和稳定性的过氧化物太阳能电池模块。研究人员表示,该模块实现了16.6%的转换效率,即使在经过2000小时的照射后,仍能保持约86%的初始性能。与目前主流的硅基太阳能电池相比,由于其转换效率高、制造成本低,因此超氧化物太阳能电池有望成为下一代太阳能电
近日,香港城市大学新研发的全无机钙钛矿电池的光电转换效率达到16.1%,而获中国计量科学研究院认证的效率亦高达15.6%。香港城市大学学务副校长兼化学及材料科学讲座教授任广禹指出,这次研究成果的突破在于找到了简单方法,用于制造光电转换效率与稳定性兼具的全无机钙钛矿电池。据悉,香港城市大学的
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
为什么HJT转化效率高?异质结电池结构中,P型非晶硅薄膜拥有更宽的禁带宽度,导致了更高的开路电压。VOC与内建电场的电势差VD正相关。内建电场越强,光生载流子能更有效地分离,载流子复合越小。VD是VOC的上限,VD越高,VOC才有高的可能性。由于内建电场的存在,电子在空间电荷区有附加的电势能,使能
晶硅电池转换效率的理论上限?1954年贝尔实验室的CHAPIN等三人发表了第一篇关于硅太阳电池的文章,在这篇文章中就已指出有反射、复合、电阻三方面的因素使电池的效率低于某个上限。早在1961年,WilliamShockley等人根据细致平衡原理在只考虑辐射复合作为电子-空穴对唯一的复合机制的理想情况下,通过
当地时间11月13-15日,2024年亚太经合组织(APEC)工商领导人峰会在秘鲁首都利马举行。作为中国光伏唯一发言的企业代表,隆基绿能创始人、总裁李振国出席峰会,并于当地时间11月14日与铜矿开发公司Freeport-McMoRan公司董事长RichardAdkerson和爆破服务解决方案公司Enaex公司首席执行官JuanAndrésErráz
2024年10月15日,东方日升重磅推出了异质结伏曦组件的升级产品伏曦Pro,并公告了这款产品的730Wp#x2B;的量产功率。不同于现在行业里大家能够看到的各种效率、功率的世界纪录或者是实验室数据,这次东方日升强调的是“量产功率”。730Wp#x2B;量产功率达成的背后离不开电池效率的提升和一些新材料和封装
当地时间10月29-30日,哥伦比亚未来能源峰会(FutureEnergySummitColombia)正式召开,正泰新能受邀出席,拉丁美洲销售总监CamiloNavarrete参加了题为“ConstructiveInnovationandTechnicalDevelopmentasAlliesintheEnergySectorCompetitionintheAndeanRegion”的主题研讨会。哥伦比亚未来能源峰会旨在
在全球光伏产业的技术革新浪潮中,东方日升凭借在异质结(HJT)电池领域的多年深耕和创新能力始终走在行业前列。10月15日,公司向整个行业发布了730Wp+伏曦Pro的量产公告,也宣布了行业里光伏组件产品中单块组件量产功率最高产品的首次达成。730Wp+量产功率达成的背后离不开电池效率的提升和一些新材料
近日,“2024碳中和与绿色发展大会”在中国·北京顺利举办,一道新能研发中心高级经理刘汪利先生发表《一道迈向绿色未来:N型光伏技术创新与生态发展》主题演讲,向与会来宾分享了一道新能的碳中和理念与实践。本届大会由中国检验认证(集团)有限公司和中国消费品质量安全促进会指导,中国质量认证中
光伏电池钝化效果越好,电池效率越容易受到紫外波段光线的影响为了获得更高的太阳电池转换效率,电池表面钝化是一个非常重要和关键的步骤。由于较高的体复合速度和表面复合速度会限制电池的开路电压,同时也会降低电池的填充因子FF,所以通过采用高质量的表面钝化层来抑制表面复合,成为获得高效率太阳
近日,龙源电力天津海晶盐光互补项目“滨海盐光互补发电系统关键技术与应用”成果通过中国电力建设企业协会鉴定,达到国际领先水平。该项目攻克了高盐雾地区光伏项目在容量配置、质量控制、安全管理、智能运维等方面痛点与难点,实现了盐光互补光伏项目经济、安全、稳定、高效运行,为京津冀区域光伏产
10月11日,华能嘉峪关3万千瓦高效异质结电池组件实证平台成功并网,标志着华能首个规模化先进光伏技术实证示范应用基地正式投产,将有力助推先进光伏技术产业化发展,为光伏行业降本增效和设备选型提供有力支撑。该基地由华能清能院提供技术支持,华能甘肃公司投资建设,占地面积约1000亩,集生产试验
天眼查显示,9月29日华清钙钛矿光伏技术(北京)有限公司成立,公司控股股东为中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司,注册资本为10997万人民币。中国华能集团是国内早期进入钙钛矿领域的企业之一,早在2015年,华能即开始进行相关技术研发,并在2018年将实验室级小面积钙钛矿电池的认证效率提升至22
9月23日,住房城乡建设部办公厅关于行业标准《建筑用太阳能光伏系统支架通用技术要求(修订征求意见稿)》公开征求意见的通知,意见反馈截止时间为2024年10月25日。原文如下:住房城乡建设部办公厅关于行业标准《建筑用太阳能光伏系统支架通用技术要求(修订征求意见稿)》公开征求意见的通知根据《住
2024年9月25日,由中国光伏行业协会主办的“光储融合高质量发展论坛”成功举办。会议由中国光伏行业协会国际合作部主任茹佳林主持,电力规划设计总院新能源科技创新研究院院长助理董博、华北电力大学郑华教授、中国石化集团新星石油公司氢能管理部经理李瑞霞、中国能建杭州华源前线能源设备有限公司副
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