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异质结有机太阳能电池中电极的有机工程【亚博官方登录入口】

亚博官网 国内 2020年12月31日
本文摘要:美国《国家科学院学报》在网上发表了一篇关于这项研究的报告,主要是关于异质结有机太阳能电池中电极的有机工程。这种电池用于包括置于两个电极之间的聚合物半导体(电子供体)和(电子喷嘴)、半透明电极(负电极通常是氧化铟和锡的混合物)和通常由铝制成的负电极的组件中。

研究

如果加州沙漠9%的阳光需要有效转化为能源,将完全满足美国所有电力市场的需求。然而,目前太阳能电池技术的成本太低,如果用于大规模的商业应用,效率太低。西北大学的一个研究小组已经开发了一种新的水解涂料,需要大大提高太阳能的转换效率。

美国《国家科学院学报》在网上发表了一篇关于这项研究的报告,主要是关于异质结有机太阳能电池中电极的有机工程。太阳能转换技术的突破使得世界各地的研究人员和开发人员更有可能生产更便宜、可生产和易于使用的太阳能电池。

这项技术不仅需要大大减少导致全球气候变化的温室气体自燃产物——二氧化碳,还可以大大增加我们对化石燃料发电的依赖。研究小组的成员来自各大学和研究所。新的太阳能可以转化为技术,所以逐渐成型。由类似于塑料的有机原料制成的太阳能电池更受欢迎,因为这些电池需要通过类似于报纸印刷的过程廉价而快速地印刷。

到目前为止,最成功的塑料光电池被称为异质结电池。这种电池用于包括置于两个电极之间的聚合物半导体(电子供体)和(电子喷嘴)、半透明电极(负电极通常是氧化铟和锡的混合物)和通常由铝制成的负电极的组件中。

当太阳光变成半透明电极时,太阳光照射在吸收光的单体涂层上,电流形成电子对,电子对被分离,分别流向正负两级。如果这种电池过程需要在聚合物活性涂层之间成功传递和识别,这种过程是由通过电池的电流(光电流)产生的,通过两个电极接管——是一个相当大的挑战。中国西北的研究人员使用激光溶解技术在阴极上涂上一层光滑外壳的氧化镍层。

这种原料是优良的导体,需要从太阳能电池中获取电子。某种程度上说,最重要的是这种原料还需要有效防止电子被误导流向错误的电极。如果流向负极,不会导致电池能量转换效率的提高。西北研组的氧化镍涂层与早期阴极涂层法相比,价格低廉,电平衡,易生锈。

在异质结电池中,西北研究小组将电池电压提高了近40%,能量转换效率从约3%提高到4%到5.2%到5.6%。目前,研究团队正在进一步调整阴极镀膜技术,以提高其获取和阻挡电子的效率,并在可移动底层上进行实验,将该技术推向生产规模。


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标签: 技术   研究   太阳能电池   原料   电极