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柔性有机太阳能电池进化出“新物种”

        发布时间:2019-04-14 16:10        编辑:北极电力网
 因有机质料具有柔性好、份量轻、材料根源宽泛、成本初等优势,有机太阳能电池对大规模行使太阳能、提供便宜电能具有需要含意。
 
  在人类操纵太阳能的各项手艺中,将太阳能直接转换成电能的太阳能电池是最具发展蓝图的手艺之一。此中,有机太阳能电池是新崛起的一个钻研倾向。因无机质料具有柔性好、份量轻、质料源头宽泛、本钱下等优势,无机太阳能电池对大规模行使太阳能、提供高价电能具有紧要含义。
 
  翌日,姑苏大学材料与化学化工学部李永舫院士团队教授李耀文等人在《中国科学—化学》(ScienceChinaChemistry)上颁发文章,他们行使银纳米线拌杂通明导电聚合物,并与纳米压印的网格银柔性基底复合,制备出了低面电阻、可见光高透过率的新型柔性无色复合电极,基于此电极的柔性无机太阳能电池的机能跨越了12%。
 
  “塑料”也能导电
 
  目前,商品化的太阳能电池主如果以晶硅等无机半导体资料为活性层制备。然则,这种太阳能电池生制造具有工艺冗杂、资源高、原材料生制造历程能耗大与传染重等害处,同时,这类太阳能电池由于无机半导体本人的刚性机关,难以制备柔性器件。因而,制备本钱低、屈从高、柔性强、环境朋侪的新型有机太阳能电池,正成为各国科学家的指标。
 
  在人们的印象中,塑料是不导电的。但是,2000年诺贝尔化学奖获取者打破了这一知识。20世纪70年代,美国科学家AlanJ.Heeger、AlanG.MacDiarmid与日本科学家HidekiShirakawa缔造,经过氧化或还原搀和,一类共轭聚合物兴许成为导体或半导体。
 
  塑料就是一种聚合物。聚合物要大约导电,其主链碳原子之间必须具有瓜代地以单键和双键散漫的共轭结构,同时还必需颠末搀与措置:通过侵蚀或还原反应,其主链失去或得到电子,从而具有导电性。AlanJ.Heeger等人通过钻研发明,对共轭聚合物聚乙炔进行碘掺和,聚乙炔大要表现出像金属异样的导电性。
 
  “AlanJ.Heeger等人启示了导电聚合物规模。无色导电聚合物的电极资料是导电聚合物的一个必要运用范围,有机太阳能电池就是垄断共轭聚合物或共轭无机分子这种有机半导体原料做成的。”李耀文讲演《中国科学报》。
 
  与以硅为代表的无机半导体资料比拟,有机半导体具有本钱低、质料多样性、功能可调、可柔性印刷制备等诸多利益。因而,无机太阳能电池的钻研热度不休攀升。额外是频年来,有机太阳能电池的研究得到了突飞大进的发展,其光电转化效率赓续刷新。无机太阳能电池也曾到了商业化的“破晓前夜”。
 
  光电转换屈服冲破12%
 
  有机太阳能电池活性层资料具有优异的可蜿蜒性,这使其在柔性太阳能电池范畴展现出了宏大的应用后劲。
 
  李耀文展现,高性能柔性无色电极、高效与低资源的有机半导体光伏质料、大面积柔性有机太阳能电池的制备技艺以及器件封装和稳定性研讨,是当前实现柔性无机太阳能电池贸易化应用的枢纽。
 

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