登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
溶液处理的有机太阳能电池(OSC)由于其质轻、柔性好、色彩丰富且易于制造等优点而备受关注,特别是近年来非富勒烯受体材料(NFA)已成功应用于高性能OSC,在提高电池效率方面取得了巨大成就,功率转换效率(PCE)超过17%。
(来源:微信公众号“高分子科学前沿”ID:Polymer-science)
然而,溶液处理OSC的商业化受到其固有的热稳定性低的限制,由于这些在标准条件下运行的设备会受到长期阳光照射而产生明显加热,因此太阳能电池板的实际工作温度可能高达50至70℃,某些地区甚至达到100℃,因此,亟需找到有效的方法和策略来提高太阳能电池的热稳定性,以满足实际户外应用的需求。
近期,武汉大学的闵杰研究员设计并合成了新的非富勒烯受体BTTT-2Cl,并报告了一种热稳定的本体异质结光伏系统。通过在PM6:BTTT-2Cl活性层中添加光伏聚合物受体PZ1进行进一步改进,结果显示出15.10%的高转换效率,并极大地提高了热稳定性,这种聚合物掺杂共混物显示出超长的使用寿命,在150℃的加速老化试验中超过800h仍然保持极高的效率;进一步的降解行为分析表明该系统在外太空应用中具有广阔的前景;并通过在其他光伏系统中使用聚合物受体作为双功能添加剂,证实了这种聚合物掺杂策略的通用性。
材料结构和特性
图1a显示了研究人员合成的NFA材料BTTT-2Cl、受体添加剂PZ1及聚合物供体PM6的化学结构;从图1b的紫外光谱可以看出,PM6:BTTT-2Cl共混物的吸收最大值出现蓝移,添加1 wt%PZ1使峰强度明显增加,并出现轻微的红移,表明纳米级域中分子的有序排列和π-π相互作用的不断增加。
图1c的能级结果表明,PM6:BTTT-2Cl的结合有利于BHJ共混体系中激子的解离,PM6:BTTT-2Cl共混物的光致发光强度随着PZ1的加入而增大,表明PM6与BTTT-2Cl之间的界面面积减小了。通过AFM和2D-GIWAXS观察到了这种变化的混合物形态,结果如图1d所示,掺有1 wt%PZ1的混合物显示出更大的相互连接区域。
图1.材料的化学结构及表征
OSC的热稳定性
研究人员用常规结构制造光伏器件,并分别在110°C和150°C温度下对PM6:BTTT-2Cl共混物进行热稳定性测试。
结果如图2a所示,在150℃持续加热24h和110℃持续加热120h后,未掺杂PZ1的效率分别损失了52%和65%;而相同条件下掺杂1 w%PZ1的共混物表现出优异的热稳定性,在110°C和150°C加热800h后仅表现出5%和12%的效率损失。此外,图2b显示添加不同重量比PZ1在48h之后,系统的PCE均保持在88-97%。这些结果均表明掺杂PZ1的PM6:BTTT-2Cl在高温下具有超高的热稳定性。
图2.OSC的热稳定性测试
模拟OSC在外太空中的应用
随后,研究人员进一步评估了PZ1掺杂的PM6:BTTT-2Cl在模拟月球、近地轨道卫星和火星空间环境的长期热循环稳定性。结果如图3所示,经多次热循环后,设备的功率转换效率的始终保持在90%以上,掺PZ1的共混物在短时间的热循环内没有明显的降解行为。表明PZ1掺杂的PM6:BTTT-2Cl光伏系统具有在极端环境下以及温度交替变化的恶劣条件下应用的潜力。
图3.光伏器件的热循环稳定性和理论效率
PZ1掺杂策略的通用性
最后,研究人员研究了PZ1掺杂于图4a所示的其他四个光伏系统的热稳定性,用于证明该掺杂策略的通用性。
结果如图4b所示,在150°C下加热48h后,添加不同含量PZ1的四个系统均显示出改善的热稳定性能,尤其是添加质量比1%的PZ1时PCE下降幅度最小。表明PZ1的添加改善了这些非富勒烯和富勒烯基共混物的热稳定性,进一步证明了这种PZ1掺杂策略的良好通用性。
图4.光伏系统的化学结构和热稳定性测试
在本篇文章中,研究人员开发了一种PZ1掺杂的PM6:BTTT-2Cl光伏系统,该系统具有良好的转换效率和出色的热稳定性,具有在室外和太空中广泛应用的潜力。这项工作为太阳能电池的工业应用领域提供了一种聚合物掺杂策略,以开发高效且热稳定的有机光伏系统。我们相信,这项技术将来可用于改善OSC的光伏性能并促进其商业应用。
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。
11月28日,以“聚焦零碳场景、共创绿氢未来”为主题的鄂尔多斯新能源研究院成果发布会在鄂尔多斯临港经济区举行。现场发布了氨氢动力矿卡130T及井下矿车、国际首款60cm幅宽离子溶剂膜产品、钙钛矿太阳能电池及钙钛矿/晶硅叠层电池、房-车-网融合与零碳微网系统4项技术成果。鄂尔多斯新能源研究院与3家
11月21-23日,由上海交通大学、浙江大学、中山大学、上海市太阳能学会主办的“2024年第二十届中国太阳级硅及光伏发电研讨会”在深圳召开。本次研讨会是我国硅材料及光伏发电领域最重要的学术会议之一。22日,分会场“高效(HJTBCTOPCon)电池的先进封装材料解决方案”与“叠层电池技术与智能装备进展”同
11月27日,中科云网发布公告称,近日浪潮集团有限公司发布了硅太阳能电池片采购项目中标公示,中科云网成为第一成交候选人并进入公示期。项目招标人为山东浪潮超高清视频产业有限公司,货物数量5,000万片,本次公示项目所涉金额约11,575万元,占公司2023年度经审计营业总收入的60.74%,公司与招标人之
近日,由中国国际科技促进会钙钛矿产业分会主办、通威股份等联合主办的“中国钙钛矿与叠层太阳能电池(大西南)产业化论坛”在四川成都召开。本次会议为首次面向西南地区的钙钛矿论坛,钙钛矿全产业链企业及西南地区著名高校钙钛矿研究团队均出席参会,是一场面向全国的全方位领先交流盛会。通威股份光
近日,福布斯发布了2024福布斯中国创新力企业50强榜单,更将知识产权作为衡量企业创新实力的关键指标,关注领域从去年的8个扩展至12个,涵盖科技、医疗、能源等多个领域,遗憾的是,头部光伏企业从去年的6家缩减至2家,仅有天合光能和阳光电源上榜。当前,科技创新与专利保护已成为中国光伏企业核心竞争
11月20日,2024第九届国际(三亚)铝产业链绿色发展高峰论坛开幕式在海南省三亚举行。开幕式上还举行了滨州市铝产业重大投资合作项目签约仪式,20个项目签约,总签约金额157.4亿元。其中,中尽国际控股集团有限公司3GW钙钛矿太阳能电池生产线项目签约邹平市。此前,桓台县商务局组织召开鑫兰德100MW钙
沙特阿拉伯的光伏和智能基础设施控股公司DesertTechnologies与沙特工业城市与技术区管理局(Modon)达成合作,计划在沙特建立5GW的太阳能电池和组件生产能力。该计划将在Jeddah的第三工业城建立一个大型光伏制造园区,规划包括2GW的太阳能组件和3GW的太阳能电池产能。Modon将为该光伏生产基地提供17万
11月1日,钧达股份发布公告,为进一步推进公司阿曼年产5GW高效电池生产基地项目建设,根据董事会授权,公司阿曼项目投资运营管理主体JIETAINEWENERGYTECHNOLOGYOM(FZC)SPC(捷泰新能源科技(阿曼)苏哈尔自贸区有限责任公司)与SOHARFREEZONELLC(苏哈尔自由贸易区有限公司)于近日签署《土地租赁合同
10月31日,麦迪科技公布2024年三季报显示,前三季度公司实现营业收入3.6亿元,同比增长2.9%;完成归母净利润-1.67亿元,同比下降81.6%。其中,第三季度公司收入1.04亿元,同比下降47.1%;归母净利润-9089万元,同比下降165.2%。对于影响业绩的主要原因,麦迪科技表示,由于光伏行业竞争加剧,产业供给
由北京、天津、河北三省市联合举办的2024京津冀产业链供应链大会于10月24日至25日在国家会展中心(天津)举办。京津冀产业链供应链重点项目签约仪式上,咸水沽镇人民政府与巨光东来新能源有限公司就第三代(砷化镓)光伏发电系统及钠离子电池产业化项目进行签约。砷化镓是光电及通信领域不可或缺的原材
10月24日,ST聆达发布三季度业绩公告。根据公告显示,ST聆达前三季度实现营收0.49亿元,同比下降93.67%;归母净利润亏损5.7亿元,同比下降6,898.73%;扣非净利润亏损4.82亿元,同比下降32,795.52%。其中,今年第三季度ST聆达实现营收0.14亿元,同比下降94.89%;归母净利润亏损4.02亿元,同比下降3,556.
北极星太阳能光伏网获悉,11月15日,全国投资项目在线审批监管平台发布项目办理结果公示,华晟20GW异质结专用单晶硅材智慧工厂项目(一期)固定资产投资项目节能评估审查已经审批通过。据了解,华晟20GW异质结专用单晶硅材智慧工厂项目于今年6月26日签约落户宁夏苏银产业园,9月29日完成项目备案。项目
光伏用银浆以白银为主材,主要用于太阳能电池栅线的制作,其成本占整个太阳能电池非硅成本的30%以上,且占比越来越高。同时根据世界白银协会的预测,2050年光伏用银浆将消耗世界总银量的90%,整个行业很有可能将面临无银可用的局面。去银化已经成为光伏领域研发突破的重点。在这一背景下,纯铜浆料技术
近日,江苏一座设计独特的停车楼因其创新的建筑外立面设计引起广泛关注。这座建筑巧妙地将东方日升异质结伏曦光伏组件融入其外观设计之中,不仅为建筑增添了独特的科技感和现代美学,更通过光伏发电技术为建筑提供了源源不断的能源支持。该项目的装机容量达857.28KW,预计将于2024年第四季度正式并网发
11月27日,中国电力建设江西牧原南昌2场屋顶4MWp分布式光伏项目N型异质结(HJT)光伏组件采购项目中标结果公布,中标企业广东明阳光伏产业有限公司,中标价格329.4509万元,单价0.836元/W。中电建江西牧原南昌2场屋顶4MWp分布式光伏项目采购组件容量3.9408MW,组件型号为单晶硅双面双玻光伏组件,组件功
11月23日,中国电力建设江西牧原南昌2场屋顶4MWp分布式光伏项目N型异质结(HJT)光伏组件采购项目中标候选人公布,第一中标候选人广东明阳光伏产业有限公司,投标报价329.4509万元,单价0.836元/W;第二中标候选人浙江润海新能源有限公司,投标报价336.9384万元,单价0.855元/W。中电建江西牧原南昌2场屋
当市场上TOPCon与BC技术激烈争论时,还有一项蓄势待发的技术——异质结(HJT)。同样作为最具商业化量产前景的n型技术路线代表,异质结优势包括工艺流程短、钝化效果好、开路电压高、双面发电率高等,并且低温工艺也使得其高效与低碳兼备。不仅如此,异质结也被认为是钙钛矿叠层电池的最佳匹配技术,有
北极星梳理发现,今年至今,中国电建采购异质结组件容量达到5.43GW,采购时段集中在7、9、11月,其中11月占71%。从中标价格来看,均价达到0.846元/W。从每个月的采购数量来看,11月最多,有4个招标项目。从组件功率来看,以480Wp、485Wp、710Wp及以上为主。尤其19日一天时间,中国电建连续发布超800MW
11月19日,中国电建中电建秦皇岛昌黎30万千瓦海上光伏试点项目N型异质结(HJT)光伏组件339.68MWp采购项目招标,本次采购单晶硅双面双玻N型HJT光伏组件,组件功率715Wp及以上、电池片尺寸210mm,采购总容量约为339.68MWp。原文如下:一、招标条件受中电建昌黎县新能源有限公司(简称“招标人”)委托,中
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
日前,临沂市工业和信息化局公布对市政协十六届三次会议第25号提案的答复。其中提到,加快强链补链,光伏产业成链成势。把发展重点放到TopCON、异质结、钙钛矿叠层电池等未来产业上,先后招引落地总投资超过500亿元的20个光伏(储能)项目。曜灵时代2GW硅片项目、2GW高效异质结电池项目、欧达新能源10G
短短两三年前,光伏电池突破效率瓶颈,全面揭开N型竞赛大幕,TOPCon、异质结(HJT)、IBC三大具备商业化量产前景的技术路线齐头并进。奔至当下,TOPCon以900GW产能席卷市场,IBC以效率之名持续扩大声势,异质结怎么样了呢?HJT企业“抱团”,向规模化冲刺据最新数据显示,异质结电池采用双面钝化技术,
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
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!