耶鲁研究团队利用廉价的“硅藻”材料提升有机太阳能电池的转换效率

来源:镁客网发布时间:2017-10-19 23:59:59


虽然乙酸的用途十分广泛,但是依然存在局限性,如当需要将光能转化为电能,利用此法就会显得得不偿失了。

与伯克利分校研究团队异曲同工,耶鲁的一个研究团队也利用生物来解决光吸收问题,他们使用称为硅藻的微小化石生物来提高有机太阳能电池的光吸收率。

硅藻是一组浮游植物,因为它们的玻璃状二氧化硅胶壳可以抓取光,所以它通常被称为“海洋宝石”。值得注意的是,硅藻在世界各地的海洋和淡水中非常普遍,因而成本非常低,所以它们成为改善光伏发电的理想选择。

对此,研究的主要作者Lyndsey McMillon-Brown说:“在自然界中,很多事情是非常惊人的,藻类的材料可以帮助捕获和散射光,帮助藻类进行光合作用,所以我们可以直接利用大自然中的一些东西,并把它放在太阳能电池中。”

有机光伏太阳能电池具有由有机聚合物制成的活性层,这意味着它们比常规太阳能电池便宜,但它们的转换效率不太高,主要因为其有源层非常薄,通常需要小于300纳米,因此这限制了转换效率。

此前,为了克服这个原因,工程师们尝试嵌入可以更有效地捕获光的纳米结构,但这些材料成本很高。

因此耶鲁大学的研究团队将目光转向了大自然,他们发现硅藻可以有效散射光,所以研究人员想看看它们是否可以作为这些散射材料的低成本“替代材料”。实验中,研究人员通过将地下化石化的硅藻嵌入细胞的活性层,发现它们可以减少所需的其他材料的数量,同时仍然产生相同的电量。

对其的应用,McMillon-Brown表示:“我们知道材料的正确浓度是什么,以及需要利用的材料量来让太阳能电池转换效率获得增强,这是非常有益的,因为应用过程中只需要使用活性层材料,而无需额外的加工技术,为现有商业化有机太阳能细胞提供了便利。”

对于该研究,虽然研究成果的转换效率已经很高,但是研究人员仍然表示,他们希望对之进行进一步的优化。在散射光下,不同种类的硅藻或许比其他物质更好,但是可以将它们与细胞活性层中的不同聚合物结合,以找到具有更好效率的组合。

索比光伏网 https://news.solarbe.com/201710/20/130632.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
中节能&宁夏海原县:签署500MW光伏项目开发协议来源:智汇光伏 发布时间:2025-12-09 09:29:18

12月3日,中节能太阳能股份有限公司与宁夏自治区中卫市海原县人民政府签订光伏项目投资框架协议,双方就合作推进建设一期500兆瓦光伏发电项目达成一致意向并展开深入交流。

KHP钝化埋底界面实现高效稳定钙钛矿太阳能电池来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2025-12-05 14:43:00

近日,中国科学院上海高等研究院光源科学中心研究人员成功将邻苯二甲酸氢钾作为多功能添加剂引入SnO2电子传输层,以同步改变ETL性质和SnO2/钙钛矿埋底界面。此外,KHP在ETL中均匀分布,并在热退火过程中逐渐扩散至埋底界面和钙钛矿层,进一步与未配位的Pb离子配位,降低钙钛矿的表面及体相缺陷密度,缓解薄膜内部应力。

无机钙钛矿太阳能电池以950小时运行达到迄今为止的最高效率来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2025-12-05 14:38:39

无机钙钛矿太阳能电池实现了超过21%的创纪录效率。团队成功解决了长期存在的难题,发明了一种在完全无机钙钛矿太阳能电池上制造耐用保护层的方法。解决退化问题限制钙钛矿太阳能电池采用的主要障碍是快速降解,暴露于湿度、温度或压力等波动的大气条件下,会导致钙钛矿材料在效率和材料性能上迅速下降。

科学家研发自修复封装材料,阻铅超99%!为钙钛矿光伏技术的可靠性提供了关键解决方案来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2025-12-05 14:36:42

钙钛矿太阳能电池凭借其高光电转换效率与低制造成本,正成为下一代光伏技术商业化进程中的领跑者。因此,亟需开发一种能够快速响应损伤、具备高效自修复能力与主动铅捕获功能的新型封装材料,这已成为推动钙钛矿光伏技术实现安全、可持续商业化所必须突破的关键瓶颈。

离子液体提高钙钛矿太阳能电池的长期稳定性来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2025-12-05 14:34:30

尽管单结钙钛矿太阳能电池的光电转换效率已突破27%,其商业化进程仍受限于长期运行稳定性的瓶颈。然而,即便在隔绝水与氧等外界应力的条件下,钙钛矿太阳能电池的寿命仍显著短于硅基器件。研究组设计并开发了一系列含乙二醇醚侧链的离子液体,以协同提升钙钛矿太阳能电池的效率与稳定性。该离子液体优先富集于钙钛矿底部,可显著抑制碘化铅的聚集及空隙的形成。

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。

中国石油再创钙钛矿电池效率世界纪录来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2025-12-05 14:27:36

通过持续的技术创新,团队成功攻克了薄膜材料广域带隙精准调控、高质量结晶工艺优化等一系列关键难题,先后3次刷新1.68eV宽带隙与1.50eV常规带隙钙钛矿电池的光电转换效率世界纪录。这一成果不仅标志着中国石油在钙钛矿电池技术领域实现了多路线布局,更使其跻身全球极少数掌握多种钙钛矿太阳能电池核心技术的企业行列。

Joule:钙钛矿太阳能电池的回收利用来源:知光谷 发布时间:2025-12-05 09:52:48

钙钛矿太阳能电池实现了高效率和低成本制造,但面临着铅管理和有限使用寿命的挑战。近日,香港科技大学ZhouYuanyuan、香港浸会大学GuoMeiyu等人回顾了能够有效回收PSC的材料、设备和工艺特性。研究亮点:1)作者总结了技术经济分析和生命周期评估,这些分析和评估表明,通过多轮材料回收,成本和环境影响大幅降低,并比较了器件架构和功能层的回收途径。

欧达光电获评浙江省钙钛矿太阳能电池重点企业研究院来源:钙钛矿工厂 发布时间:2025-12-05 08:59:37

12月3日,浙江省经济和信息化厅就2025年度重点企业研究院、企业研究院拟认定名单进行公示,拟认定浙江省可信数据智能重点企业研究院等211家省重点企业研究院和浙江省亿达时智能灯光企业研究院等1442家省企业研究院。

日本松下在办公窗户上测试玻璃基钙钛矿太阳能电池板来源:pv-magazine 发布时间:2025-12-04 14:55:48

在研究中,松下玻璃型钙钛矿太阳能光伏被用于四个带有防水木质推拉框的YKK内窗,尺寸为723毫米×1080毫米。松下公司开发钙钛矿太阳能技术已超过十年。

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。