据新华社5日消息,美国研究人员设计出一种新型硅太阳能电池方案,通过改变钝化层材料提高硅电池能量转化效率的上限,可从目前的约29%提升到35%。 美国麻省理工学院日前发布公报称,新电池由该校人员和美国普林斯顿大学等机构同行设计,利用单线态激子裂变原理,加强对高能光子能量的利用。
,涂层顶部沉积着一层并四苯的材料。并四苯层吸收高能光子,产生单重态激子,即电子的束缚状态和具有零自旋(磁矩)的空穴(电子空位)。该单重态激子经过一个单线态裂变的过程后,产生两个三重态激子,呈现出1个自旋的
。其相关研究成果以《异质结分子掺杂高效激子解离及长载流子寿命提升聚合物太阳能电池量子效率》为题,近日发表在美国化学会能源类旗舰期刊《美国化学会能源快报》上。
有机太阳能电池的光生电荷过程包括光子吸收
、激子解离、电荷传输与电荷收集四个基本步骤。目前针对这一光电转化过程仍然缺少有效、直接的电学性能优化手段。分子掺杂剂作为一种第三组分,其在体相异质结中的分布,会直接影响掺杂效果并决定器件性能;不匹配的
,包括单晶硅、多晶硅太阳电池,无机半导体薄膜太阳电池、染料敏化太阳电池、钙钛矿太阳电池和有机/聚合物太阳电池。其中聚合物太阳电池的关键材料包括给体、受体和电极界面修饰层材料,光电转换过程包括吸光、激子扩散
、激子电荷分离、电荷传输、电荷收集。
总结起来,聚合物太阳电池具有器件结构简单、成本低、重量轻以及可以制备成柔性和半透明器件等突出优点,有重要应用前景。给体和受体光伏材料的吸收互补和能级匹配是实现
%(面积20cm20cm),室温 25℃,AM1.5 光照 1000 小时后,效率衰减10%。
2.新结构太阳电池研究及测试平台(共性关键技术类)
研究内容:为了进一步推进非 PN 结激子型新型
统一,设计和制备相应的标准化电池。填补我国新型电池公共制备和测试平台的空白,成为国际权威的新型太阳电池测试认证平台。
考核指标:兼顾非 PN 结激子型新型太阳电池的产业化需要,立足于其多元化特征
包括给体、受体和电极界面修饰层材料,光电转换过程包括吸光、激子扩散、激子电荷分离、电荷传输、电荷收集。 总结起来,聚合物太阳电池具有器件结构简单、成本低、重量轻以及可以制备成柔性和半透明器件等突出优点
太阳能电池。 聚合物太阳能电池原理 聚合物太阳能电池基本原理是利用光入射到半导体异质结构或金属半导体界面附近产生的光生伏打效应。光生伏打效应是光激发产生的电子空穴对-激子被各种因素引起的景点势能分离产生
损失了。 几年前,来自多个研究小组的科学家报告说,阳光中的高能光子实际上能够激发不止一个电子,前提是它们所碰到的半导体由一种名为量子点的纳米级微粒构成。这一过程被称为多重激子发生(MEG)为研究人员
,题为《观察多激子状态在单线态裂变中确保超快多电子转移》(Observing the Multiexciton State in Singlet Fission Ensuing Ultrafast
,我们感到非常兴奋是可以参与这项工作。
更多信息:论文《单线态激子裂变敏化红外量子点太阳能电池》(Singlet Exciton Fission-Sensitized Infrared Quantum
Dot Solar Cells)刊登在2012年2月8日一期的《纳米快报》上。
文章中说:我们演示了一种有机/无机混合的光伏设备架构,采用单线态激子裂变(singlet exciton