南开大学有机太阳能电池研究获新突破 刷新世界文献记录
内蒙古新闻网  18-08-10 15:25  【打印本页】  来源:新华网

新华社天津8月10日电(张建新吴军辉)南开大学陈永胜教授团队在有机太阳能电池研究领域获重大突破,他们设计、制备的具有高效、宽光谱吸收特性的叠层有机太阳能电池材料和器件,实现了17.3%的光电转化效率,刷新了文献报道的有机/高分子太阳能电池能量转化效率的世界纪录。

这一成果让有机太阳能电池距离产业化更近一步。10日,相关论文在线发表于国际学术期刊《科学》上。

有机太阳能电池是解决环境污染、能源危机的有效途径之一,其在质轻、柔软、半透明、可大面积低成本印刷、环境友好等方面远优于传统太阳能电池,被认为是具有重大产业前景的新一代绿色能源技术。然而,如何提高光电转换效率始终困扰着各国科学家,也直接决定着有机太阳能电池能否走出实验室、走进人类生产生活。

近年来,有机太阳能电池研究迅猛发展,实现了14%-15%的光电转化效率,但仍落后于其他以无机材料(如硅)为主的太阳能电池。“主要由于有机高分子材料本身较低的载流子迁移率限制了活性层厚度,因此太阳光不能够获得有效利用。”陈永胜说,叠层太阳能电池不仅可以克服上述难题,还可以充分发挥有机和高分子材料结构和性质优良的可调性特征,通过叠层电池中前后电池里活性材料互补的光吸收,更有效地利用太阳光,从而实现更高的能量转换效率。

陈永胜教授团队与中科院国家纳米科学中心丁黎明教授、华南理工大学叶轩立教授研究团队合作,利用半经验模型,从理论上预测了有机太阳能电池的最高效率(20%以上)和理想活性层材料的参数要求。在此基础上,他们以在可见光区域和近红外区域具有良好互补吸收的两种材料分别作为前电池和后电池的活性层材料,采用成本低廉与工业化生产兼容的溶液加工方法,制备了一种高效的有机太阳能器件,获得了17.3%的验证效率。

研究人员介绍,依据该工作提出的模型和设计原理,结合有机高分子材料结构的多样性和可调性,通过对材料和器件的进一步优化,非常有望获得和无机材料类似的能量转化效率,从而为有机太阳能电池的产业化提供有力技术支撑。


[责任编辑: 白静]
扫描左侧二维码下载内蒙古客户端,关注更多内蒙古更全、更新的新闻资讯。扫描右侧二维码或搜索内蒙古日报(或直接输入neimengguribao)关注内蒙古日报官方微信。

    内蒙古新闻网版权与免责声明:
  • 凡本网注明“来源:内蒙古新闻网”的所有作品,版权均属于内蒙古新闻网,未经本网授权不得转载、摘编或利用其它方式使用上述作品。已经本网授权使用作品的,应在授权范围内使用,并注明“来源:内蒙古新闻网”。违反上述声明者,本网将追究其相关法律责任。
  • 凡本网注明“来源:XXX(非内蒙古新闻网)”的作品,均转载自其它媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。
  • 如因作品内容、版权和其它问题需要同本网联系的,请在30日内进行。
  • 联系方式:0471-6659743、6659744。