黄金在有机太阳能电池中廉价电极的应用

来源:ecoseed.org发布时间:2011-04-10 23:59:59
索比光伏网讯:华威大学的研究者们开发了一种廉价的方法,使用黄金制造了更稳定的有机太阳能电池。

虽然看上去是违反语感的,但由于所需黄金的量极小,因而在有机太阳能电池系统中添加黄金是不会升高它的价格的。


华威大学化学系博士Helena Stec与一些超薄金膜,Tim Jones教授和Ross Hatton在观看,华威大学。
 
研究者们从仅有八个十亿分之一米厚度的金膜中塑成电极,这意味着即使以现在的金价,制造一平方米电极所用黄金的开支也只有大约4.5英镑(7.3美元)。

有机太阳能电池被视作是硅太阳能电池的便宜替代品,因为它使用含有碳的化合物而不是高度提纯的硅。

但是,最传统的制造有机太阳能电池的电极是氧化铟锡,这是十分昂贵的材料,因为铟是一种稀有的贵重金属。

氧化铟锡也被认为是复杂而不稳定的,它的表面十分粗糙,并且在塑料基质的支撑下很容易因弯曲而断裂。它经常被放置在一个玻璃基质上。

一个像黄金这样不容易被氧化而又极端的薄膜长久以来被认为是氧化铟锡的可靠替代品,但直到现在它才被证明,这样一个几近透明的薄膜电阻而且不会变得脆弱不堪是可能的。

由化学系的Ross Hatton博士和Tim Jones教授领导的华威大学的小组,发明了一种在玻璃上的强健、超薄金膜的准备方法。

玻璃表面受到衍生化作用——轻微的化学结构的改变——被涂上了一个三甲氧基硅烷的混合层,然后将金膜放置上去。

衍生化作用通常制造出与原来的物质有细微差别甚至全新的化学特性。这样,它就调整了玻璃的生长动力机制来制造一种高效而稳定的薄膜,这薄膜不仅适用于有机太阳能,也适用于其他未来科技。

Hatton博士说道:“新的制造以黄金为基础的透明电极在更广大应用领域有着巨大潜力。尤其是那些需要稳定、清晰化学定义、超光滑平台的电极的地方,比如说有机光电学和纳米电学、纳米光子学等领域。”

一个华威回形滑行公司,分子太阳公司,已决定使得这个发明商业化。

一个基于他们发明的完整的研究报告已经在《先进功能材料》期刊上发表。

今年早些时候,麻省理工学院提出了用石墨烯替代氧化铟锡来做有机太阳能电池电极的想法。

石墨烯是一种碳的形式,其中原子组成一个仅有一个原子厚度的平板。与黄金很相似,石墨烯也为那些试图用它们做电极的人提出了难题,因为它不能正确地“粘”在电极结构上。

石墨烯的问题是它防水,因此正常的放置技术不管用。研究者们添加杂质来解决这个问题,杂质改变了它的表现,使之粘在了玻璃上。这也带来了更多好处,增加了它的导电性。

太阳前沿中心和一个国家科学基金会研究奖学金进行并提供资金支持。

石墨烯电极的工作由埃尼公司-麻省理工学院联合

索比光伏网 https://news.solarbe.com/201104/11/271197.html
责任编辑:solar_robot
索比光伏网&碳索光伏版权声明:

本站标注来源为“索比光伏网”、“碳索光伏"、"索比咨询”的内容,均属www.solarbe.com合法享有版权或已获授权的内容。未经书面许可,任何单位或个人不得以转载、复制、传播等方式使用。

经授权使用者,请严格在授权范围内使用,并在显著位置标注来源,未经允许不得修改内容。违规者将依据《著作权法》追究法律责任,本站保留进一步追偿权利。谢谢支持与配合!

推荐新闻
天津大学叶龙AM:一种通用弹性体增韧剂用于解决高效有机太阳能电池的脆性问题来源:知光谷 发布时间:2025-12-09 14:08:39

兼具高光电效率与机械弹性的有机太阳能电池对于可穿戴设备至关重要。本文天津大学叶龙等人引入一种广泛适用的策略,使用弹性体SEEPS,其通过精细调节与受体的相容性来实现OSCs的增韧。SEEPS诱导显著的次级弛豫以耗散应变能,使断裂应变提高超过11倍。

浙江大学薛晶晶Nat Rev Chem:有机A位阳离子在金属卤化物钙钛矿光伏中的应用来源:知光谷 发布时间:2025-12-01 15:56:27

有机A位阳离子丰富的选择性和可设计性,为通过化学相互作用调控金属卤化物钙钛矿的多种性能提供了巨大机遇。结构-性能关联机制:系统阐明了A位阳离子的分子结构如何影响其与钙钛矿骨架的相互作用,并最终决定器件的效率与长期稳定性,为理性分子设计提供了理论基础。低维/3D协同策略:通过引入大尺寸有机阳离子构建2D/3D钙钛矿异质结构,在保持高效率的同时,显著提升了器件的环境稳定性与离子迁移抑制能力。

AEM:用于非富勒烯有机太阳能电池的两亲性聚合物共网络:调控分子堆叠实现高效下转换来源:知光谷 发布时间:2025-11-25 14:41:54

两亲性聚合物共网络由纳米尺度相分离的亲水和疏水域组成,近年来在被动光子学应用中引起关注。掠入射广角X射线散射表明,发光团的分子平面性和二面角通过范德华相互作用影响BHJ的堆叠,进而影响电荷传输。研究亮点:创新性引入APCNs作为多功能支架:利用其纳米相分离结构,成功将亲水性下转换发光团与疏水性PM6:Y6体异质结在空间上隔离,解决了材料不相容和能级不匹配问题。

AFM综述:面向极端与新兴应用的稳健钙钛矿太阳能电池来源:知光谷 发布时间:2025-11-25 14:38:44

钙钛矿太阳能电池因其轻质、超高功率转换效率和可调光电特性,为超越传统光伏技术的应用提供了前所未有的机遇。然而,目前关于PSCs在这些特殊环境中的研究仍较为零散,且对其在耦合外部应力下的耐受机制缺乏深入理解。

中国科学院长春应用化学研究所秦川江Science:钙钛矿光伏用稳定均匀的自组装有机二自由基分子来源:矿物薄膜太阳能电池 发布时间:2025-11-17 09:15:04

全文速览近日,中国科学院长春应用化学研究所等单位联合在钙钛矿太阳能电池中开发了两种开壳层双自由基自组装分子,通过给体-受体共面共轭策略和位阻保护设计,同步解决了钙钛矿太阳能电池中空穴传输层的导电性、稳定性与大面积加工均匀性难题。开壳层分子通过多重共振结构稳定,呈现分子内自由基离子对状态。展示了组装密度分布图,通过SECCM-TLCV空间映射显示RS-1与RS-2的组装密度更高且分布均匀,证明双自由

浙江大学陈红征团队AM:兼容空气的溶剂浴热退火实现高效有机太阳能电池与大面积组件来源:先进光伏 发布时间:2025-11-14 10:54:17

针对这一挑战,浙江大学陈红征团队提出了一种新型后处理策略——溶剂浴热退火,实现了大面积OSC活性层在空气环境下的高效热处理。结论展望该研究开发的STA技术成功解决了传统热退火在空气中导致的薄膜降解与性能下降问题,通过PFD溶剂浴实现均匀加热与有效保护。该空气兼容、可扩展的退火策略为有机太阳能电池的大面积制造与商业化应用提供了切实可行的技术路径。

晶澳光墅 | 在-30°C的严寒中,这台机器如何助力东南大学打造零碳建筑?来源:晶澳智慧能源 发布时间:2025-11-13 14:51:46

在河北康保的严寒之地,一座名为SolarArk5.0的曲面零能耗建筑正悄然崛起。极端环境下的硬核表现-30°C低温,依旧稳定运行康保的冬季,低温、大风是常态。然而,在整个建造期内,这套光储系统始终稳定输出,无惧极端气候。它让清洁能源的应用,从建筑“建成后”的运营,前置到“建造中”的每一个环节,真正实现了从施工到使用的全周期零碳。在零碳建筑的道路上,科技不仅是工具,更是伙伴。

AEL:揭秘无机钙钛矿太阳能电池的离子动态:温度与有机层的影响来源:知光谷 发布时间:2025-11-10 13:45:21

金属卤化物钙钛矿虽具有优异光电性能,但离子迁移导致的稳定性问题亟待解决。研究指出,仅当离子响应完全激活时,两种方法才能可靠估计移动离子密度。BACE测量显示离子迁移率与浓度随温度升高而增加,并可通过离子飞行时间计算Br激活能;Mott-Schottky测试则呈现高频电子缺陷平台与低频离子缺陷平台。该研究成果为无机钙钛矿太阳能电池的稳定性优化提供了关键测量方法与理论依据,对推动钙钛矿光伏商业化进程具有重要意义。

山东大学殷航教授、郝晓涛教授、张茂杰教授、北航孙艳明教授最新NC:关键长度筛选使厚膜有机太阳能电池的效率达到19%来源:印刷钙钛矿光电器件 发布时间:2025-11-10 08:31:26

鉴于此,山东大学殷航教授、郝晓涛教授、张茂杰教授和北航孙艳明教授等人近期在期刊《NatureCommunications》发文,题为“Criticallengthscreeningenables19%efficiencyinthick-filmorganicsolarcells”。研究提出了一种实验方案,将“临界长度”确定为决定厚膜有机太阳能电池性能的关键因素。创新点:1.提出“临界长度”作为厚膜有机太阳能电池受体的筛选指标,综合考量零场迁移率、跳跃频率与场依赖性,突破传统单一迁移率筛选的局限性。

空穴注入层中掺杂氧化石墨烯使碳电极钙钛矿太阳能电池的效率达到23.6%来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2025-11-07 13:54:36

在低温加工下的碳基钙钛矿太阳能电池因其增强的稳定性和经济高效性而受到关注。然而,这些优点往往被器件性能下降所抵消,主要原因是空穴传输层与碳电极之间的电荷传输效率低。箭头表示空穴传输的方向。有机–无机杂化钙钛矿太阳能电池在过去十年中其光电转换效率经历了显著提升,从3.8%上升至27.0%。此外,Spiro-OMeTAD与碳电极之间的接触不良限制了界面电荷转移,导致器件性能下降。

蒸气辅助表面处理用于高度稳定的全印刷碳电极钙钛矿太阳能电池组件来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2025-11-05 14:03:08

钙钛矿太阳能组件的运行稳定性低于小尺寸器件,这对推动其实际应用构成了关键挑战。我们展示了活性面积约50cm的全印刷碳电极PSMs,PCE达到20.41%。此外,钙钛矿中的卤素存在可能导致贵金属电极在运行过程中被电离,加速器件的降解。传统的基于溶液的后处理通常会引入可能损害钙钛矿并阻碍大规模生产的溶剂。我们展示了一种可扩展的蒸汽后处理策略,使高度稳定且高效的全印刷C-PSMs成为可能。