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
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,揭示了高效有机光伏材料光电转换过程的新机制,在线发表在《美国化学学会会志》上。《新华日报》对此进行了报道。
中国科学家领先有机太阳能电池领域
什么是有机光伏材料?论文通讯作者、南京大学物理学院张春峰教授科普道,常见高效的有机光伏器件采用聚合物给体和小分子受体异质结结构,小分子受体材料又包括富勒烯衍生物受体材料和非富勒烯受体材料。
张春峰说,由这些有机光电材料组成的器件具有良好的延展性,类似塑料用来发电。"这种材料超薄、柔性,还可折叠,原则上可以贴在车窗表面,也可以像衣服一样穿在身上,低成本、轻便还容易携带,如果提高这种塑料材料的发电效率,那以后大到太阳能建筑、太阳能汽车,小到可穿戴设备、我们的手机壳,都可以实现随时随地轻松发电。"
"在过去,富勒烯衍生物受体材料因具有良好的电子传输性能受到学界热切关注,但因其可见光吸收弱、调节能级较难等缺点,能量转化率最高只达到11%-12%,继续发展遭遇瓶颈。"张春峰告诉记者,近些年中国学者独辟蹊径,发展了多种非富勒烯受体,器件性能取得了很大突破。受益于非富勒烯受体的开发,单节器件的能量转换效率已超过18%,效率甚至可以跟硅基薄膜技术相比拟,"可以说,在有机太阳能电池领域,中国科学家处于比较领先的位置。"
非富勒烯受体材料大幅提高了有机太阳能电池的光电转换效率,但至今为止,光电转换的动力学原理还并不清晰。这种塑料材料太阳能电池内的光电转换可谓倏忽一瞬,如何捕捉其内部的变化过程?有机材料接受了光以后,又是如何发电的?
为了了解该过程,张春峰团队进行了极其精细的超快光谱工作,通过"慢动作"观察到光子到电子的转换过程。张春峰打了个比方说,实验使用了10飞秒的超快脉冲激光光谱学,相当于一台极快的"相机",一秒钟产生10的14次方的图像,这样可以将一些微小瞬时的变化信息完整记录,动态监测了光子转化为电子的动力学行为。
"过去大家认为界面态对光电转换很重要,在实验中我们发现,非富勒烯体系中,空穴转移过程中体态贡献同等重要。"张春峰表示,实验明确了分子聚集态在光电转换过程中的重要作用,调控畴内和界面间激发态的能级排列和相互作用有望成为优化有机光伏器件性能的新策略,这个过程的厘清,能帮助大家重新设计一些新的材料,从而进一步提高有机材料的光电能量转换效率。
拓展阅读
张春峰,南京大学物理学院教授。2010年起开始在南京大学物理学院任职,2015年在美国科罗拉多大学JILA研究所访学。
主持参加国家自然基金委,科技部重大研究计划等多项研究课题,在Nature Energy,Nature Commun., J.Am.Chem.Soc., Angew.Chem., Phys.Rev.Lett. Adv. Mater. 等重要学术期刊发表论文120余篇,引用4000余次(H index = 34),曾担任 Nature Chem., Nature Commun.,JACS, Angew.Chem.,Adv. Mater. 等期刊审稿人, 2009年入选教育部新世纪人才计划,2016年获得江苏省杰出青年项目支持,2019年获得国家自然科学基金委优秀青年基金支持。
课题组以超短脉冲为基础,发展泵浦探测,时间分辨荧光,二维相干光谱等超快光谱学方法,结合低温、强磁、高压等技术条件,研究半导体光电材料中的瞬态光物理响应。目前工作集中在研究量子相干特性、自旋多重性以及界面能量电荷转移等物理过程,寻求突破现有光电转换效率, 信息存取速率限制的新机制开展以能源信息应用为目标的基础研究。
部分素材来源于
新华日报、南京大学微纳光学与超快光学实验室
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.
10月23日,永和智控发布公告称,公司与国晟旭升指定的第三方凡荣实业签署了《关于普乐新能源科技(泰兴)有限公司股权收购及债权转让协议》,公司拟将持有的泰兴普乐51%股权及公司对泰兴普乐的全部债权以6140万元交易对价转让给凡荣实业。本次股权转让完成后,公司将不再持有泰兴普乐股权,泰兴普乐不
前三季度,在以习近平同志为核心的党中央坚强领导下,全省坚决贯彻落实党中央、国务院决策部署和省委、省政府工作要求,坚持稳中求进工作总基调,锚定“3815”战略发展目标,一体推进资源经济、园区经济、口岸经济协同发展,坚定不移推进市场化、产业化、法治化、生态化、数字化进程,难中求进、干中求
10月21日消息,钧达股份发布公告称,近日收到公司独立董事赵航先生、杨友隽先生的书面辞职报告。独立董事赵航先生、杨友隽先生在公司任期已届满六年,根据《上市公司独立董事管理办法》《公司章程》等相关规定,赵航先生申请辞去第四届董事会独立董事、战略委员会委员职务;杨友隽先生申请辞去第四届董
10月20日,位于天合光能的光伏科学与技术全国重点实验室宣布,其自主研发的高效N型i-TOPCon电池,经德国哈梅林太阳能研究所(ISFH)下属的检测实验室认证,最高电池效率达到25.9%,创造了大面积产业化n型单晶硅TOPCon电池效率新的世界纪录,这是天合光能第27次创造和刷新世界纪录。天合光能这一突破世
从南京大学获悉,近日,南京大学现代工程与应用科学学院谭海仁教授课题组在全钙钛矿叠层太阳电池领域取得新突破。经国际第三方权威认证机构测试,面积为1.05cm的全钙钛矿叠层太阳电池稳态光电转换效率高达28.2%,刷新了该尺度全钙钛矿叠层太阳电池的世界纪录效率,进一步推动了全钙钛矿叠层太阳电池的
“我对BC技术非常乐观。”近日,隆基绿能首席科学家、中央研究院副院长徐希翔博士在12thbifiPVWorkshopZhuhai2024国际峰会上表示,“我相信在3-5年的时间内,BC将成为光伏技术的主力军。”在这场峰会,400余位顶尖专家、头部企业和知名机构齐聚,峰会主题聚焦于“双面BC技术”。在峰会现场,隆基对外展
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
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
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!