基于塑料薄膜材料的柔性有机太阳能电池模块

来源:世纪新能源网发布时间:2012-07-18 23:59:59
索比光伏网讯:

世纪新能源网讯,基于塑料薄膜材料的柔性有机太阳能电池模块,KIT生产(图片:安德烈亚斯.朴兹 Andreas Pütz)。

Flexibles organisches Solarmodul auf Kunststofffolie, hergestellt am KIT.(Foto: Andreas Pütz)

卡尔斯鲁厄理工KIT加强对可印刷的有机太阳能电池研究:由光技术研究所(LTI)亚历山大.柯尔斯曼(Alexander Colsmann)博士领导的一个研究小组投入运转。这个为期四年的项目是要把有机太阳能电池的效率提升到10%以上。研究人员为此而采用了串联架构,以吸收不同谱段的光谱。联邦教育与研究部为这项研究提供了425万欧元的经费。

轻便、灵活、可选择透明或半透明、可低廉生产 - 这是这种新一代太阳能电池的优点:有机太阳能电池(塑料太阳能电池)可以直接通过印刷和涂层工艺简单地涂敷到几乎任意形状的表面。因此有机光伏可以适应不同的建筑设计:太阳能电池组件可以集成到墙壁甚至于窗户上。甚至在汽车和消费领域的委托加工方面也打开了许多新的可能性。

在生产有机太阳能电池时,可以采用成本低廉的比如凹版印刷、丝网印刷、刮刀涂敷或喷涂等印刷和涂层技术。塑料基底保证了模块柔韧性。有机太阳能电池的另一大优点是可使用非常经济的环保原料,无困难的后续处置,以及无与伦比的低廉的仅只几个月的能源回收期。

然而,有机太阳能电池现在的效率仍然很低。要想去已经成熟的无机太阳能电池抗衡,需要做更深入的研究。在KIT亚历山大.柯尔斯曼手下的青年科研人员为此采取了所谓的串联架构:两个不同的吸收特性的太阳能电池叠加在一起从而更好地吸收太阳光,实现更高的能源转换效率。卡尔斯鲁厄的科研人员采用了新材料、开发了新的器件设计、优化了稳定性并试验这种电池在日常生活中的应用结果。此外他们还把实验室的生产工艺放大到产业兼容的生产环境,以为今后的商业开发做准备。“联邦教研部的425万欧元经费可被看成是对我们工作水平的一个认可” ,在卡尔斯鲁厄理工学院光技术研究所负责有机太阳能电池组项目的柯尔斯曼说。

受到资助的还有卡理工在弗劳恩霍夫波茨坦应用聚合物研究所(IAP)、由哈特穆特·克鲁格(Hartmut Krueger)博士率领的团队以及由澳大利亚昆士兰大学保罗·布尔恩(Paul Burn)教授负责的团队,他们负责准备生产有机太阳能电池的新材料。本项目的企业赞助商是默克KGaA公司。

卡尔斯鲁厄理工学院(KIT)是欧洲先进的能源研究机构之一:KIT能源中心就产业、家庭用户、服务商以及可移动性等多种能源需要开展结合基础与应用的综合研究。它以整体观分析能量循环中的转化过程和能源效率。KIT能源中心把工程技术、自然科学知识与经济、人文、社会科学以及法律等专业知识综合在一起。 KIT能源中心活动共分七个主题:能源转换、可再生能源、能源储存和能源分配、能源效率、聚变技术、核能与核安全以及能源系统分析。卡理工所倡导的科研、教学与创新支撑了德国的能源结构过渡和能源系统改造。明确科研重点包括了能源效率、可再生能源、能源存储和并网连接、电动汽车和国际科技合作的建设。

索比光伏网 https://news.solarbe.com/201207/19/251489.html

责任编辑:solarstar
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
AEM:原位双区域选择性锚定两性离子凝胶实现高效且机械耐用的柔性钙钛矿太阳能电池来源:知光谷 发布时间:2025-12-10 09:46:24

在室内光照条件下,VIPS修饰的柔性器件效率超过40%。

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。

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。

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。

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。

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。

浙江大学AFM:基于混合自组装分子的无旋涂制备α-FAPbI3高效倒置钙钛矿太阳能电池来源:知光谷 发布时间:2025-11-17 09:42:15

关键原因之一是空穴传输层尚未完全匹配刮涂α-FAPbI3的要求。本工作为高性能、可规模化溶液加工的α-FAPbI3基钙钛矿太阳能电池提供了可行路径。研究亮点:混合自组装分子策略实现全程刮涂制备高质量空穴传输层与α-FAPbI3薄膜,解决了传统SAM在刮涂中易聚集、覆盖不均的问题。器件效率创刮涂倒置α-FAPbI3电池纪录,小面积达25.43%,迷你组件达22.94%,并展现出优异的界面钝化与能级对齐效果。

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。

Angew:手性+自旋=效率翻三倍!大阪大学开创有机太阳能电池新材料策略来源:知光谷 发布时间:2025-11-13 10:47:19

不对称设计已成为提升有机太阳能电池中非富勒烯受体性能的有效策略。最终,基于纯手性双面IE4F的OSC实现了8.17%的能量转换效率,是meso-IE4F的三倍以上。本研究揭示了NFA异构化的重要性,并为同手性不对称NFA提供了新的分子设计策略。研究亮点:首次在有机太阳能电池体异质结中实现CISS效应手性双面NFA在纯膜和BHJ中分别实现高达~70%和~50%的自旋极化率,为OSC中自旋调控开辟新路径。

中山大学莱恩功能材料研究所Nature Sustainability:用内置超分子复合物降低钙钛矿太阳能电池的铅毒性来源:矿物薄膜太阳能电池 发布时间:2025-11-11 11:53:07

该论文通过在钙钛矿太阳能电池(PSCs)中嵌入由2 - 羟丙基-β- 环糊精(HPβCD)和1,2,3,4 - 丁烷四羧酸(BTCA)组成的自交联超分子复合物,同时解决了铅泄漏、铅毒性及器件稳定性问题;改性后PSCs 冠军功率转换效率(PCE)达22.14%,严重破损器件经522 小时动态水冲刷仍保持97% 初始效率且铅泄漏量< 14 ppb(符合美国EPA 标准),铅毒性降至与无铅PSCs 相当水平,还实现了铅的闭环回收,为PSCs 商业化提供可持续路径。