富勒烯薄膜光伏衰減機制與穩定性提升研究獲進展
聚合物太陽能電池(PSCs)作為一種新型薄膜光伏電池,具有成本低、可溶液制備、毒性低、材料來源廣等優點,被認為是很有前途的新型能源技術之一。要實現PSCs的真正商業化應用,需要滿足三大條件:高效率、高穩定性和低成本。經過科學家的不懈努力,目前PSCs的最高效率已超過18%,已接近商業化應用要求。此外,聚合物太陽能電池的輕柔以及可大面積印刷制備等特點,可以大大地降低器件的制備成本。然而到目前為止,文獻報道的大多數聚合物太陽能電池的壽命只有幾個月,還遠未達到實用化要求(10年),對聚合物太陽能電池衰減機理的理解也不夠深入。 中國科學院蘇州納米技術與納米仿生研究所研究員馬昌期聯合太原理工大學博士閆翎鵬、教授楊永珍一同對聚合物:富勒烯薄膜光伏電池的衰減機理機制以及穩定性提升方法進行了系統的研究。該團隊研究發現傳統的P3HT:PC61BM太陽能電池的衰減過程中表現出明顯的負載依賴性,即器件在開路條件下衰減最快,而在短路條件下衰減最慢......閱讀全文
富勒烯薄膜光伏衰減機制與穩定性提升研究獲進展
聚合物太陽能電池(PSCs)作為一種新型薄膜光伏電池,具有成本低、可溶液制備、毒性低、材料來源廣等優點,被認為是很有前途的新型能源技術之一。要實現PSCs的真正商業化應用,需要滿足三大條件:高效率、高穩定性和低成本。經過科學家的不懈努力,目前PSCs的最高效率已超過18%,已接近商業化應用要求。
科學家綜述非富勒烯基有機光伏的物理進展
近日,華南理工大學發光材料與器件國家重點實驗室教授吳宏濱團隊與合作者,全面總結闡述了非富勒烯基有機光伏這一熱點研究領域在光物理和器件物理等方面的最新進展。相關綜述文章發表于《自然-綜述物理》(Nature Reviews Physics)。太陽電池(光伏器件)是一種將安全、綠色、可再生的太陽能轉換為
化學所在非富勒烯型聚合物太陽能電池研究中取得進展
近年來,聚合物太陽能電池由于其重量輕、價格低廉、可通過印刷的方式制備大面積柔性器件等優勢,得到了學術界和工業界的廣泛關注,是重要的前沿研究領域。聚合物太陽能電池的活性層通常由基于聚合物/有機小分子的電子給體和電子受體共混而成。作為電子受體材料,以PCBM為代表的富勒烯類n-型有機半導體已經被廣泛
化學所通過分子能級的精準調控實現有機光伏效率新突破
聚合物太陽能電池作為新興的前沿研究領域,其能量轉化效率的不斷攀升主要得益于光活性層材料(包括電子給體與電子受體材料)的設計和開發。其中,通過分子結構的理性設計來調制材料的前線軌道能級是一種十分有效的提高器件開路電壓的策略。近年,在中國科學院、國家自然科學基金委、北京市科委和中國科學院化學研究所的
富勒烯具有明顯抗衰老效果
最近,歐洲科學家發現富勒烯具有明顯的抗衰老效果,可以使實驗小鼠的平均壽命從2年延長到5年。基于此實驗,歐美等國家已經推出了富勒烯抗衰老保健品。 據介紹,富勒烯結構完美、性能穩定,被稱為“納米王子”。由于富勒烯的中空結構,其內部還可被置入一個或多個金屬原子甚至分子,形成所謂的金屬富勒烯。富勒
體光伏材料側鏈工程研究獲進展
聚合物太陽能電池具有結構和制備過程簡單、成本低、重量輕、可制備成柔性器件等突出優點,成為近年來國內外研究熱點。將富勒烯衍生物受體用n-型有機半導體材料取代,可以克服富勒烯受體存在的可見光區吸光弱、能級調控困難和形貌穩定性差等缺點,近年來受到研究者的關注。多種性能優異的非富勒烯型受體被設計出來,如
有機光伏機理研究取得重要進展
?(a)非富勒烯有機太陽能電池共混膜中形貌與(b)光物理路徑圖? 山東大學供圖近日,山東大學前沿交叉科學青島研究院物質創制與能量轉換科學研究中心教授高珂在有機光伏電池的分子晶態與雙生載流子途徑等機理研究方面取得新進展,相關研究成果分別發表在國際學術期刊《先進材料》《 大分子快訊》。有機光伏電池(OP
我國在高效聚合物給體光伏材料方面取得重要研究進展
聚合物太陽電池由p-型共軛聚合物給體和富勒烯衍生物或非富勒烯n-型有機半導體受體的共混活性層夾在透明導電電極和金屬電極之間所組成,具有可溶液加工、質量輕、以及可制備成柔性和半透明器件等突出優點,近年來成為全球能源領域研究的熱點。聚合物太陽電池的商業應用需要實現器件的高效率、高穩定性以及低成本,這
富勒烯或可形成純碳新膠體
據美國物理學家組織網2月17日報道,球形碳分子富勒烯(碳-60)在納米技術和電子領域有很多獨特性質和潛在應用。最近科學家發現,碳-60在一定條件下還能形成一種單一成分的膠體。目前為止,已知的膠體都是由兩種成分構成:均勻分布的溶質和溶劑。 此前,科學家發現碳-60能形成多種物
烏克蘭專家建議慎用富勒烯水
烏克蘭國家科學院材料學研究所是烏國內唯一研究碳納米結構,尤其是富勒烯合成、提取、分離過程和鑒定的機構。該研究所專家認為,目前市場上銷售的瓶裝富勒烯水—“C60生命之水”的安全問題值得關注。 富勒烯水在全世界所有國家被認為對人體健康有害,不論從水合富勒烯分子的毒性,還是從富勒烯分子的膠體粒子中
從富勒烯到石墨烯,怪異的中國式創新
如果材料本身有意識,所有的材料一定都嫉妒石墨烯。這家伙紅得發紫,是當下材料領域最耀眼的明星。 細想下來,我在材料科學這個領域居然混了將近20年了。96年是國家863成果10周年成果展覽,想起當時的盛況,恍如昨日。 如果說那一年最耀眼的材料明星是誰,當之無愧的是富勒烯。 不知道是偶然還是必然
富勒烯材料導電性能極大提升
《自然》雜志1月18日(北京時間)發表了美國密歇根大學開發的一種新方法,誘導電子在有機材料富勒烯中“穿行”,距離遠遠超過此前認為的極限。這項研究提升了有機材料應用于太陽能電池和半導體制造的潛力,或將改變相關行業游戲規則。 與當今廣泛應用的無機太陽能電池不同,有機物可以制成便宜的柔性碳基材料,如
中國科大成功捕獲“消失”的富勒烯
近日,中國科學技術大學教授楊上峰課題組成功地合成并分離表征了一種十余年來一直被認為因穩定性低而“不可被分離”的新結構內嵌富勒烯,這一發現彌補了內嵌富勒烯研究領域的一席空白,實驗上證明了分離出低穩定性的新結構富勒烯的可能性。該研究成果發表在《美國化學會志》上。 富勒烯結構中最為特殊的性質是其碳籠
化學所非富勒烯全小分子太陽能電池效率研究獲進展
溶液可加工本體異質結太陽能電池具有質量輕、成本低、可采用溶液印刷方法制備柔性大面積電池面板等優勢,成為了近年來新能源研究領域的研究熱點。本體異質結太陽能電池活性層由溶液可加工的共軛聚合物或小分子給體與受體共混組成。其中,以富勒烯及其衍生物制備的電子受體材料為有機太陽能電池領域的發展做出了巨大貢獻
Nature子刊:降低有機太陽能電池能量損失研究獲進展
近日,中國科學院國家納米科學中心納米系統與多級次制造重點實驗室研究員魏志祥、呂琨、朱凌云,與山東大學教授郝曉濤合作,設計合成了兼具低能量損失和高能量轉換效率的非富勒烯小分子受體材料。結果表明,通過降低受體在光電轉換過程中的重組能,可有效降低非輻射復合和驅動激子解離引起的能量損失,在開路電壓(VO
福建物構所有機太陽能電池材料和器件研究獲新進展
有機太陽能電池可以通過溶液方法制成大面積薄膜器件,具有成本低、重量輕、可折疊、半透明等優點,隨著電池轉換效率的不斷提高,有機太陽能電池已經顯現出廣闊的應用前景。 在國家基金委杰出青年基金項目和面上項目、中科院“百人計劃”項目等支持下,中國科學院福建物質結構研究所結構化學國家重點實驗室鄭慶東
廣西大學在雙層有機光伏電池研究方面獲重要進展
近日,物理科學與工程技術學院闞志鵬教授團隊在雙層有機光伏電池研究方面取得重要進展,利用共溶劑策略在室溫下制備了非富勒烯受體的多晶結構,實現了高效且穩定的雙層有機光伏電池的研制。相關成果以Room-Temperature-Modulated Polymorphism of Nonfullerene A
工學院占肖衛課題組半透明有機太陽能電池取得重要進展
最近,北京大學工學院占肖衛課題組在強近紅外吸收的稠環電子受體的分子設計及高效半透明太陽能電池的應用研究中取得重要進展,在材料領域著名期刊《先進材料》發表了3篇論文。近幾年,半透明太陽能電池在光伏建筑一體化和產能窗戶等領域的美好應用前景引起了學術界和工業界的廣泛興趣。顧名思義,半透明太陽能電池在吸收光
光伏市場增速趨緩-薄膜電池前景黯淡
隨著硅原料價格的大幅下降,薄膜太陽能的低成本競爭優勢已經很難再現。同時,光伏業產能轉移也已經成為一個趨勢,今年歐洲電池片企業大都關門轉移到東南亞,明年很多組件部門也將關門。光伏制造將在中國進一步聚集,由目前占全球產能的1/2擴展到明年占全球約2/3。這是在8月30日普華永道“新能源產業
美容界“抗衰之王”富勒烯讓鉆石不再易碎
科技日報北京11月29日電 (實習記者張佳欣)據近日發表在《自然》雜志上的論文,來自中國、德國和美國的一個研究小組開發出一種制造不易碎鉆石的方法,造出了新形態的鉆石——次晶金剛石。先前研究表明,鉆石是已知的最堅硬的材料,但它卻很脆,容易被切割甚至粉碎。這是因為它們的原子結構是有序的。多年來,科學家們
鋰電池碳基材料富勒烯的應用分析
富勒烯的結構與石墨類似,是單質碳被發現的第三種同素異形體,任何存在于球狀或橢球狀結構中的碳元素組成的物質都可稱為富勒烯,最常見的富勒烯是C60,由60個碳原子組成,即20個六元環和12個五元環連接。因富勒烯結構穩定和性質獨特,廣泛應用在許多領域,如潤滑劑、太陽能電池、化妝品及軍用激光防護眼鏡等。
納米尺度富勒烯電子器件可自行制冷
近日,美國伊利諾伊大學研究人員宣布,他們用原子力顯微鏡探針檢測了與富勒烯(石墨單原子層)接觸點的熱電效應,首次發現富勒烯晶體管在納米尺度具有自行制冷效應,能降低自身溫度。該研究成果發表在4月3日網絡版的《自然·納米技術》雜志上。 計算機芯片的速度和尺寸大小受制于散熱效果。電流通過設備材料由
我國首條噸級富勒烯生產線投產
近日,由內蒙古碳谷科技有限公司創建的國內首條噸級富勒烯生產線在內蒙古呼和浩特市正式投產。據了解,富勒烯是1985年天文學家在研究宇宙星云構成時意外發現的。11年后,這3位來自美國和英國的科學家因發現富勒烯獲得諾貝爾獎。如今,富勒烯與碳納米管和石墨烯已成為碳納米材料家族的3大代表。 “最常見的富
美容界“抗衰之王”富勒烯讓鉆石不再易碎
據近日發表在《自然》雜志上的論文,來自中國、德國和美國的一個研究小組開發出一種制造不易碎鉆石的方法,造出了新形態的鉆石——次晶金剛石。 先前研究表明,鉆石是已知的最堅硬的材料,但它卻很脆,容易被切割甚至粉碎。這是因為它們的原子結構是有序的。多年來,科學家們一直試圖合成既保持硬度、又不那么脆的鉆
高效有機光伏材料與器件成功制備
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/6/503613.shtm有機太陽能電池利用有機半導體光伏活性材料實現太陽光能向電能轉化利用,是具有重要應用潛力的新型光伏技術,包含大量的基礎科學與技術問題,也是國際競爭最為激烈的研究前沿之一。其中,給體、受體
單節有機太陽電池效率突破16%
有機太陽電池可通過調節有機半導體材料的分子結構滿足不同方面的功能需求,且最終產品可實現便攜式、多樣化應用,近年來受到學術界和工業界的廣泛關注。新型有機光活性材料(包括電子給體和電子受體)的設計與匹配對于有機太陽電池的能量轉換效率至關重要。對于電子給體材料而言,較深的最高占據分子軌道(HOMO)能
光伏企業借力“石墨烯+”降成本
中新網北京3月27日電 在降低度電成本,實現光伏發電平價上網的總體目標下,應用新技術成為光伏企業提升其產品功效的一個有效手段。 石墨烯12柵常規、石墨烯12柵雙玻組件、石墨烯5柵常規與雙玻組件等系列“石墨烯+光伏”的產品26日在京亮相,更好的透光率、超強親水性以及獨特的自清潔能力等特點讓該類產
石墨烯“黑科技”加速光伏行業變革
3月26日,以“G12變革時代”為主題的正信光電石墨烯系列產品發布會在京召開。G12變革時代的創新性技術——石墨烯12柵常規、石墨烯12柵雙玻組件、石墨烯5柵常規與雙玻組件等系列新品問世,應用新技術的產品核心競爭力在于更高透光率、超強親水性以及獨特的自清潔能力。正信光電總裁王迎春、營銷總裁李倩、
中國科大提出全新內嵌金屬富勒烯形成機制
中國科學技術大學教授楊上峰課題組合成了兩種新型的基于過渡金屬釩的內嵌金屬富勒烯,結合這兩種分子結構上的關聯性,提出一種全新的內嵌金屬富勒烯形成機制——自驅動單原子碳注入機制,在內嵌金屬富勒烯領域取得新進展。研究成果近日發表于美國《國家科學院院刊》。審稿人認為,“這兩種金屬富勒烯的結構很新穎”。
Ponzi實現開孔富勒烯選擇性硝化的研究
多硝基富勒烯作為一種潛在的含能材料具有重要的研究價值。人們在多硝基富勒烯的合成探究中,逐漸發展了利用發煙硝酸、四氧化二氮(N2O4)等試劑來實現富勒烯硝化產物制備的合成方式,然而由于難以控制富勒烯骨架上硝化反應發生的位點以及硝基重排反應的存在,具有精確結構的多硝基化合物的合成一直是一個難題。Po