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中国科学院开发新型柔性太阳能电池技术,实现超过 19% 功率转换效率提升

2023/9/7 14:27:25 来源:IT之家 作者:漾仔(实习) 责编:漾仔

IT之家 9 月 7 日消息,中国科学院青岛生物能源与生物过程技术研究所的研究人员日前开发出了一种柔性太阳能电池专用的“客体”材料技术,该技术可提高柔性有机太阳能电池的效率,实现了超过 19% 的功率转换效率提升

▲ 图源 相关论文页面

IT之家经过查询得知,柔性太阳能电池即“有机太阳能电池(开放式太阳能电池)”,主要优点之一是灵活轻便,厂商可利用喷墨打印等基于溶液的工艺,从而以更少成本制造出可轻松弯曲的柔性电池,不过与传统太阳能电池相比,有机太阳能电池的功率转换效率(PCE)较低。

据悉,研究人员在太阳能电池的三元组份活性层中,嵌入了一种“客体”合金成分,该客体成分能够拓宽可吸收光的光谱,从而提高电池对阳光的整体吸收率(即原材料中引入一种光线敏感成分,让原本的太阳能电池能够接受到更多光谱,从而提升功率转换效率)。

而这种客体成分名为 LA1,这是一种小分子受体,研究人员用苯基烷基侧链对其进行了修饰和改性(苯基烷基侧链常用于设计用于光伏设备的有机材料),从而“在保持令人满意的兼容性的同时,提高了电池的性能”。

研究人员在测试中,最初实现了 15% 的功率转换效率提升,然后通过将客体成分与作为主成分的 Y6 系列受体相结合,从而创建了 19% 以上的更大增效

研究人员认为,他们已经取得了相当大的成功,但这些增益的驱动力在理论上仍然不太清楚。展望未来,研究人员希望能更好地阐明这些基本机制,目前相关论文已经发布在《先进材料》杂志中

▲ 图源 先进材料相关论文内容

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