美研制新材料为柔性太阳能电池铺路

来源:Solarbe.com发布时间:2011-11-09 08:34:25

  北京时间11月9日消息,据国外媒体报道,随着高效节能的有机小分子太阳能电池研发成功,可以像报纸一样印刷的太阳能电池板距离变成现实更近一步。这种由美国加州大学圣塔芭芭拉分校的一个科研组研制的太阳能电池的能源效率是6.7%,可与目前性能最好的聚合体太阳能电池相媲美。大部分聚合体电池的能源效率在6%到8%之间。

  包括诺贝尔奖得主艾伦-黑格教授在内的论文作者7日在《自然材料》杂志发表的论文中写道:“这些研究结果令溶液处理有机光电技术取得重大进步,并证实利用小分子制成的太阳能电池可与它们的聚合体版本一争高下。”

  澳大利亚莫纳什大学的材料科学家克里斯-麦克内尔表示,该论文标志着这一领域取得了新的“重大”进步。世界各地的学者和工业实验室正在对有机太阳能电池设备进行不懈研究,因为它们具有令柔性、低成本的太阳能设备进行大规模生产的潜力。

  尽管这种新型太阳能电池与很多澳大利亚屋顶上安装的硅太阳能电池板的性能类似,但是它们的制造成本将会更低,而且超轻和柔韧性特征也将令它们应用于各种不同途径,甚至是用在不平整的物体表面。昆士兰大学有机光子学和电子学中心的保罗-梅雷迪思教授表示,迄今为止大部分人主要把注意力集中在研制有机聚合体太阳能电池上。然而,这些电池很难控制和生产,因为它们一般在大小和性能上很难达到统一标准。他说:“如果我收集了一桶这种聚合体电池,并查看每一个分子,我会发现它们在大小和形状上有很大不同。而这些新型小分子,只要你进行适当合成,每一个分子就会都一样,因此你能更好地控制和生产太阳能电池。”

  梅雷迪思表示,下一步是制作一个能够维持这种能量转换水平的商用大小的模型。屋顶上的太阳能电池板的面积大约有10平方厘米,而发表在《自然材料》杂志里的小分子太阳能电池的有效面积仅为0.196平方厘米。他说:“当前有机太阳能电池面临的问题,是当我们试图按比例制成更大的设备时,我们产生的最好的(能量转换)只有百分之几。”现在依然存在的问题包括:是否小分子太阳能电池制成更大面积的电池后,仍能保持这种转变效率,以及是否它能达到工业规模的生产标准。

  梅雷迪思说,不过它是“一个非常美丽的分子,品质可谓一流”。“令我感到吃惊的是,为了获得这么好的电学性能,它竟能如此完美地进行自我组织。”麦克内尔表示,有机太阳能电池的主要益处,是它们可以通过类似报纸采用的方法那样,利用卷到卷印刷工艺生产出价格低廉的产品。他说:“如果你能生产出超轻、高效和低成本模块,人们就会欣然接受它。(使用有机太阳能电池)房顶基础设施不用进行任何改变,因为你可以把它铺在屋顶上,粘在上面,然后接通电源。”(孝文)

索比光伏网 https://news.solarbe.com/201111/09/21710.html

责任编辑:solarbe太阳能网资讯中心
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
高度透明的钙钛矿太阳能电池效率为18.22%来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2025-12-05 14:31:49

印度的一个研究团队研究了基于室温工艺制备的非晶铟锌高导电透明电极在钙钛矿太阳能电池中的应用,这些器件可用于叠层和建筑集成光伏应用。其中包括在钙钛矿太阳能电池的后部透明电极中使用a-IZO。事实上,原型机的效率超过了基于c-ITO器件的15.84%功率转换效率。

大突破!柔性钙钛矿太阳能电池26.22%!南昌大学陈义旺&胡笑添&上交大颜徐州Nature大子刊!来源:钙钛矿太阳能电池之基石搭建 发布时间:2025-12-04 14:35:17

柔性钙钛矿太阳能电池实现了高效可弯曲能量转换,为下一代可穿戴设备提供了可能。然而,从实验室原型到工业规模组件的转化进程,受限于印刷过程中钙钛矿胶体颗粒的非均匀沉积,导致光电转换效率下降。

周二军&于润楠&谭占鳌Nat Commun:通过晶界缓冲调控拉伸应变实现柔性钙钛矿太阳能电池的高效稳定来源:知光谷 发布时间:2025-12-03 09:24:30

本研究嘉兴学院周二军、北京化工大学于润楠和谭占鳌等人通过引入金属螯合物,调控钙钛矿薄膜的纳米力学性能。该策略不仅聚焦于薄膜的纳米力学特性,还揭示了其物理性能与机械柔韧性之间的内在联系。纳米力学-光电性能协同调控:系统阐明了金属螯合物通过静电作用与氢键调控薄膜模量与应变,同步提升载流子寿命与器件稳定性,为柔性光电器件设计提供新思路。

高效率且稳定的柔性钙钛矿-晶硅叠层太阳能电池来源:半导体学报 发布时间:2025-12-02 09:50:38

钙钛矿-晶硅叠层太阳能电池兼具高效率与低成本的优势,具有巨大的发展潜力。近期,《自然》杂志同时发表的两项柔性钙钛矿-晶硅叠层太阳能电池的研究,报道了该方向效率及稳定性的重大进展。图1.使用双缓冲层氧化锡的柔性钙钛矿/硅叠层太阳能电池,性能分析及各项参数对比。最终研制出的柔性钙钛矿-晶硅叠层电池效率高达33.6%,开路电压达到2.015V。

隆基在柔性钙钛矿-硅叠层太阳能电池方面效率达33.35%来源:pv-magazine 发布时间:2025-12-01 10:05:18

中国制造商表示,该叠层电池采用双缓冲层策略开发,既提升了界面粘附力,又保持了高效的电荷提取。图片来源:隆基中国光伏组件制造商隆基宣布,其1平方厘米柔性钙钛矿-硅叠层太阳能电池实现了33.35%的功率转换效率。在标准照明条件下测试时,1cm串联电池效率为33.35%,开路电压为1.996V,短路电流密度为19.77mA/cm2,填充因子为84.5%。

李忠安&李楠AM:f-PSCs 效率25.11%!极性醚链段调控自组装单分子层实现高效且机械稳健的柔性钙钛矿太阳能电池来源:知光谷 发布时间:2025-11-26 11:48:28

柔性钙钛矿太阳能电池是下一代便携式、可穿戴及建筑一体化光伏器件的理想候选者。这一双重功能促使EtOPACz在柔性基底上组装形成致密、均匀的分子层,从而增强界面附着力、改善钙钛矿薄膜质量并促进空穴提取。因此,采用EtOPACzSAM的f-PSCs实现了25.11%的卓越能量转换效率,为目前报道的f-PSCs中最高值之一。这些结果表明,极性醚链段工程为同时优化高性能f-PSCs的界面接触、电荷传输和机械耐久性提供了一条强有力的策略。

Nature -- 采用双缓冲层结构的柔性钙钛矿/硅叠层太阳能电池来源:新能源与能效 发布时间:2025-11-18 15:24:01

本研究提出了一种具有应力释放机制的双缓冲层策略,通过协同作用减轻后续溅射沉积过程中的离子轰击,在保持高效电荷提取的同时增强界面粘附性。通过调控原子层沉积的吹扫时间设计的疏松SnOx缓冲层可耗散应变能,而致密SnOx层则能确保稳固的电接触。

双空穴传输层使超柔性钙钛矿太阳能电池具有前所未有的稳定性来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2025-11-18 13:46:53

钙钛矿材料因其固有的机械柔性和轻量特性,在超柔性太阳能电池中具有极大的应用前景。虽然NiOX在刚性倒置钙钛矿太阳能电池的制备中引起了广泛关注,但仍需钝化策略以提高NiOX/钙钛矿界面的稳定性,并进一步调节能级以获得更好的性能。u-FPSCs的结构和性能使用NiOX/2PACz作为空穴传输层的超柔性钙钛矿太阳能电池配置示意图。在AM1.5G氙灯照射下,使用干燥氮气流测量的超柔性钙钛矿太阳能电池的功率输出。

上海交通大学戚亚冰团队Joule:双空穴传输层设计实现超柔性钙钛矿太阳能电池效率与稳定性协同提升来源:先进光伏 发布时间:2025-11-18 09:43:22

上海交通大学戚亚冰团队研究证实,在氧化铟锡透明聚酰亚胺基板上联合使用氧化镍与膦酸自组装单分子层作为空穴传输材料,可显著提升器件稳定性。研究意义攻克稳定性瓶颈:首次实现超柔性钙钛矿电池在空气中T80超过260小时的突破性稳定性,为柔性器件的实际应用扫除关键障碍。深度精度1.本研究成功制备了基于NiOX/2PACz双分子层空穴传输结构的超柔性钙钛矿太阳能电池。

效率20.3%!上海交大戚亚冰团队:超柔性钙钛矿太阳能电池最长运行纪录!来源:钙钛矿与OPV薄膜太阳能 发布时间:2025-11-17 13:47:35

研究亮点1、提出NiO/2PACz双空穴传输层结构,有效调控能级对齐并提升界面稳定性,实现超柔性钙钛矿电池20.3%的效率,为目前同类器件最高水平。

上海交通大学戚亚冰最新Joule:双空穴传输层用于超柔性钙钛矿太阳能电池,具有前所未有的稳定性来源:钙钛矿太阳能电池 发布时间:2025-11-17 08:49:44

2025年11月14日上海交通大学戚亚冰于Joule刊发双空穴传输层用于超柔性钙钛矿太阳能电池具有前所未有的稳定性的研究成果,本研究表明,在氧化铟锡(ITO)涂覆的透明聚酰亚胺基底上,采用氧化镍和[2-(9H-咔唑-9-基)乙基]膦酸(2PACz)自组装单层作为空穴传输材料,可以显著提高器件的稳定性。该策略使得器件的效率达到20.3%,并在惰性条件下保持1200小时的稳定功率输出。此外,集成15 nm Al₂O₃ 湿度屏障后,在空气中放置130小时后,效率仍保持90%,且比功率(27.2 W/g) 不受影响,从而为超柔性太阳能电池建立了创纪录的环境稳定性。