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17.3%!有机光伏电池创造新效率记录
2018.08.15   点击382次
标签: 光伏电池

一个由几家中国研究机构组成的研究小组为有机光伏电池创造了新的效率记录。在线发表在Science杂志上的论文中,他们描述了他们的研究方法和取得的成效。

在过去的几年里,科学家们一直试图找到一种能够提高有机光伏电池效率的方法,但他们的研究却总是被有机材料的电荷特性所阻碍。有机材料不仅更清洁,而且还有其他潜在的好处,比如允许使用在更轻量化的电池中,同时这种有机材料也可以进行弯折,这使得它们能够在更多的领域中应用。但有研究证明,与无机材料电池相比,有机光伏电池的效率很低——有些人甚至表示,它们的改善幅度可能永远不会超过15%。相比之下,含硅的光伏电池效率提升幅度在18%到22%之间。在这项新的研究中,中国的研究人员声称已经找到了一种方法来制造一种新的有机光伏电池,测试效率为17.3%。

研究人员在报告中说道,他们成功的关键在于使用他们自行开发的模型,通过这种模型来预测哪种材料可以进行多层利用。有机光伏电池依靠使用成对的有机分子材料,这对材料中一种用来吸收光并释放出一个电子,另一种则夺取释放的电子。由于这种排列方式,有机电池使用由不同材料层制成的串联电池制成。研究人员认为,过去提高效率的努力并没有取得理想的结果,主要是因为可供使用的材料选择不当。他们认为能够有效提高效率的方法是寻找新材料,新材料的多层利用可以提高效率。这就是他们的模型发挥作用的地方。

研究人员报告说道,他们的模型是基于理论分析研究,主要是通过研究两种材料在将太阳光转换为电能的效率,并对两种材料的协同作用进行评级来分析研究。他们同时在报道中写到相信使用他们的方法有一天能发现能够使太阳能电池达到25%效率的材料。然而,有他们的模型得到的有机材料具有一个显而易见的缺陷——耐久性不足,因为团队使用的测试电池在连续使用166天后开始降解。

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