日本理研大幅提高有机薄膜太阳能电池的耐热性

来源:日经bp社发布时间:2018-02-02 14:12:20
索比光伏网讯:日本理化学研究所于2015年9月24日宣布,开发出了耐热性大幅提高的有机薄膜太阳能电池(OPV)。相关论文已刊登在学术杂志《Nature》的在线版“Scientific Reports”上。

OPV比硅类太阳能电池等耐用性差,这是其迟迟得不到实用化的原因之一。虽然降低耐用性的紫外线、水及氧气等因素可通过封装材料等解决,但对于耐热性却没有很好的处理方法。此次开发的技术大幅提高了耐热性,有可能成为加快OPV实用化的重要一步。此次试制的OPV元件的能量转换效率最高为9.0%,在研究所的试制实例中是比较高的。

开发出这项技术的是日本理化学研究所创发特性科学研究中心创发分子功能研发组高级研究员尾坂格等人。提高耐热性的关键是作为p型半导体材料采用了新开发的高分子材料“PTzNTz(thiophene and thiazolothiazole)”。

在500小时的耐热性试验中没有劣化

尾坂等人采用这种PTzNTz和n型半导体材料——富勒烯诱导体,作为活性层材料,试制出了OPV元件。为评估其耐热性,将OPV元件放在摄氏85度的氮气中保存了500个小时。

原来采用p型半导体材料的OPV元件在同样的耐热性评估中,能源效率会降至初期值的大约40%,而此次经过500小时后,能源效率为初期值的大约90%,耐热性大幅提高。另外,此次将OPV元件的正极与活性层之间的空穴运输层(HTL)的材料由钼氧化物(MoOx)换成钨氧化物(WOx),进行了相同的试验,结果发现能源效率为8.3%,基本没有降低。

这种OPV元件的能量转换效率最高值为9.0%,此时的开路电压(VOC)为0.84V,短路电流(JSC)为16.0mA,填充因子(FF)为0.67。(记者:野泽 哲生)

索比光伏网 https://news.solarbe.com/201802/02/281680.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。

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。

武汉大学方国家Nature Conmmunications:氧化钇工程衬底提高了钙钛矿型太阳能电池的耐用性来源:矿物薄膜太阳能电池 发布时间:2025-11-26 09:00:11

首次明确指出并证实了“惰性”的FTO基底在操作应力下会发生离子扩散,是导致钙钛矿太阳能电池性能衰减的关键但被长期忽视的退化途径。CPD下降表明样品的功函数增加了,功函数增加通常意味着费米能级向下移动更靠近价带。图4.c为碘的信号从钙钛矿层向下方的SnO2和FTO层中渗透。

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。

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。

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。

分子桥接策略提高了钙钛矿太阳能电池的效率和稳定性来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2025-11-03 14:49:18

中国石油大学(华东)和青岛理工大学的研究人员报告了一种新的分子桥接策略,以解决钙钛矿太阳能电池中已知的挑战—钙钛矿吸收层和载流子提取层之间埋地界面的接触不良。通过引入氨基磺酸钾作为SnOETL和钙钛矿层之间的桥接分子,该团队在器件效率和稳定性方面都取得了提高。这项工作强调了埋地界面工程在提高PSC性能方面的重要性,并证明像HKNOS这样具有成本效益、结构简单的分子可以在效率和耐用性方面带来显着的提升。

东南大学姚惠峰Adv. Mater.:多功能二维共轭BDT聚合物中间层实现效率超过20%的有机太阳能电池来源:先进光伏 发布时间:2025-11-03 10:09:12

东南大学姚惠峰团队创新设计具有选择性溶解性的二维共轭聚合物PBDB-tvt,通过长共轭侧链修饰BDT单元,成功将其用作多功能中间层,构建顺序沉积混合器件,最终实现20.3%的效率突破。结论展望本研究通过合理分子设计,开发出具有选择性溶解特性的二维共轭聚合物PBDB-tvt,作为多功能中间层应用于顺序沉积混合器件,有效调控了活性层垂直相分布,增强了短波长光吸收,并显著提升了电荷传输与提取效率,最终实现了20.3%的高效率与优异稳定性。

东南大学姚惠峰AM:多功能2D共轭BDT聚合物夹层可实现20%以上的有机太阳能电池来源:知光谷 发布时间:2025-11-03 09:11:43

本文东南大学姚惠峰等人通过在苯并二噻吩单元上引入长共轭侧链——氯化烯丙硫基-噻吩-乙烯-噻吩,设计了一种二维共轭聚合物给体PBDB-tvt。最终,最优器件实现了20.3%的最高PCE。多功能中间层协同增效:PBDB-tvt中间层不仅优化了垂直相分布,还增强了短波长光吸收,提升电荷传输与提取效率,抑制复合。

WTe₂ 掺杂的混合钙钛矿提高了钙钛矿太阳能电池的效率和稳定性来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2025-10-28 14:01:17

世宗大学、檀国大学、香港城市大学、沙特国王大学、哈利法科技大学和东国大学首尔分校的研究人员通过设计与二维二硫化钨集成的混合FA-MA钙钛矿基体,开发了一种高效稳定的钙钛矿太阳能电池架构。优化后的WTe集成PSCs实现了令人印象深刻的22.86%的PCE,比原始钙钛矿器件提高了18%。这项研究强调了工程混合钙钛矿-TMDs架构突破下一代光伏性能界限的潜力,为高效耐用PSCs的可扩展室温制造铺平道路。