北京大学在高效钙钛矿太阳能电池研究方面取得系列进展
自2009年以来,有机无机杂化钙钛矿材料在能源、光伏、化学、材料物理等领域引起了广泛关注,其具有的带隙连续可调、光吸收系数高、载流子扩散距离长、制备方法简单等优异特性,使它成为发展下一代光伏器件的理想光吸收材料。仅仅历经不到10年的发展,钙钛矿薄膜太阳能电池的能量转化效率记录就已经迅速增至23.3%,发展速度为各类太阳能电池之最。在化学组成上,有机无机杂
光电阴极保护新方法!石墨烯薄层来守护
光能转化为电能绝非易事,太阳能电池等设备可利用闭合电路从入射光产生电流,另一类光电阴极材料光照下会产生大量的自由电子,可应用于科技最前沿。光电阴极有一个明显的局限性,暴露在空气中阴极会降解。为了防止这种情况发生,美国能源部(DOE)Argonne,Brookhaven和Los Alamos国家实验室的科学家们开发出一种方法,将光电阴极包裹在原子级薄石墨烯的保
中科院纳米先导专项“全固态电池”课题通过验收
9月7日,中国科学院重大科技任务局组织专家在宁波召开了“变革性纳米产业制造技术聚焦” 战略性先导科技专项(A类)(简称“纳米先导专项”) “全固态电池”课题科技目标、科研管理和财务验收会。“全固态电池”课题隶属于纳米先导专项“长续航动力锂电池”项目(项目一),分为“固体电解质”、“金属锂负极”和“全固态电池”三个子课题,课题由中国科学院宁波材料技术与工程研究
物理所发现石墨烯诱导蒸发的透明性
水滴在固体表面的蒸发是广泛存在的现象。由于能够带走热量以使固体表面维持适当的温度,蒸发在生命活动和工业生产中都扮演十分重要的角色。然而,如何有效地调控蒸发却是具有很大挑战性的课题。 近期,中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心表面物理国家重点实验室博士黄永峰、陆俊(磁学国家重点实验室)和研究员孟胜在前人工作的基础上通过研究水分子与石墨烯覆盖衬
石墨烯
2018.09.18
三元有机太阳能电池活性层形貌控制研究获进展
具有带隙高度可调、质轻、柔性、低成本等显著特点的有机太阳能电池是新一代光伏技术的重要发展方向。有机太阳能电池受限于有机材料“窄吸收”特性,二元共混薄膜难以实现对太阳能的有效宽光谱利用,并且始终存在相共混(利于激子解离)和相分离(利于电荷传输)这对基础性矛盾,制约了有机光伏器件性能的进一步突破。三元有机太阳能电池保持单节电池结构,在二元活性层中引入吸收互补的第
非金属等离激元-一种增强二硫化钼光电催化分解水的新手段
利用可再生清洁能源是目前缓解能源危机和环境问题的有效途径之一。在众多途径中,利用半导体材料光催化分解水产氢被认为是最有前景的方法之一。近年来,过渡金属硫化物因其优异的催化活性以及光学和电学性能,被认为是一类新型的可应用于光催化领域的产氢催化剂。其研究的关键问题是如何提升材料的吸光性能以及界面处载流子的分离和迁移。常见的引入等离激元贵金属材料(例如金,银等
中科大找到影响锂硫电池化学动力性能的主要因素
记者从中国科学技术大学获悉,该校钱逸泰院士团队和王功名教授课题组通过实验和理论结合的方式,研究了金属钴基化合物在锂硫化学中的动力学行为,发现钴基化合物中阴离子的价电子的p能带中心相对费米能级的位置,是影响锂硫电池界面电子转移反应动力学性质的主要因素。该研究成果日前发表在国际顶级能源材料期刊《焦耳》杂志上。锂硫(Li-S)电池因高理论比容量、能量密度以及低成本
锂硫电池
2018.09.14
中国科大成功制备仿蜘蛛丝结构的高性能导电水凝胶纤维
弹性可拉伸导电纤维是制备可拉伸电子器件的关键材料。导电水凝胶具有一定的弹性和可拉伸性,但导电水凝胶中的高分子链通常处于无序排列的状态,这种无序结构限制了导电水凝胶材料的力学性能和导电性能。通过调控导电水凝胶中高分子链的排列和取向,从而制备出具有有序结构的导电水凝胶纤维,是制备弹性可拉伸导电纤维的一种新策略,并具有重要的应用价值。 蜘蛛丝具有多层次的有序
中间态的发现可能带来更长寿命的太阳能电池
威斯康星大学麦迪逊分校工程师找到了一种方法,可以大大延长太阳能收集设备的使用寿命,这些设备利用阳光产生的能量分解水中产生氢气。 威斯康星大学麦迪逊分校的材料工程师做出了一个惊人的研究,通过他们的研究可以大大提高现有太阳能收集设备的使用寿命。 这些发现使他们能够实现那些被称为光电化学电极的光伏电池关键部件的超长寿命,这种光化学电极可以利用太阳光将水分解
研究人员通过使用硅纳米颗粒提高钙钛矿太阳能电池的效率
一个国际研究团队通过使用具有良好光吸收性能的材料,提高钙钛矿太阳能电池的效率。该研究首次使用了硅纳米颗粒。这种纳米颗粒可以捕获电池活性层宽度范围波长的光。此外,颗粒本身不吸收光并且不与电池的其他元件相互作用,从而能够良好的保持稳定性。 该研究已发表在Advanced Optical Materials杂志上。 在过去几年中,钙钛矿太阳能电池被广泛的研
聚合物辅助策略提升基于有机小分子空穴传输层的钙钛矿太阳电池效率
反向钙钛矿太阳电池中,有机空穴传输层由于可溶液法及低温制备,受到了广泛关注。发展高效的有机空穴传输层,是反向钙钛矿太阳电池能量转换效率获得突破的关键。有机空穴传输层材料主要分为聚合物及有机小分子两类。目前,高效电池器件多数采用聚合物(如PTAA)作为空穴传输层,而有机小分子由于溶液法成膜性相对较差、能级与钙钛矿不匹配,器件性能往往低于前者的。然而,相比聚
深圳先进院成功开发黑磷铂广谱光催化剂
近日,中国科学院深圳先进技术研究院研究员喻学锋课题组成功制备出黑磷/铂异质结光催化剂,在太阳光驱动的有机催化反应中展现出极好的光催化活性。相关成果Blackphosphorus/platinumheterostructure: a highly efficient photocatalyst forsolar-drivenchemicalreaction
用于二氧化碳电化学还原的纳米碳催化剂研究取得新进展
二氧化碳导致的温室效应,气候变化等问题已经成为世界性的挑战。二氧化碳的捕集与转化是当前学术界的热点。二氧化碳的电化学还原是利用电能在温和可控的条件下还原二氧化碳为有用的燃料和化学品,是一种具有广阔应用前景的技术。由于二氧化碳电化学还原的机理、动力学以及产物分布与所使用的阴极催化剂密切相关,因此催化剂材料的研究与开发是二氧化碳电化学还原研究的重点。杂原子掺杂型
科学家研制出高性能铜网格柔性透明电极
近日,中科院院士、中科院理化技术所研究员江雷团队与兰州大学教授柳明珠合作,报道了一种具有高稳定性和优异光电性能的铜网格柔性透明电极。相关成果发表于《应用材料和界面》。 基于铜的柔性透明电极因价格低廉、性能优异,在柔性电子领域具有广阔的应用前景。已报道的铜基柔性透明电极主要是基于铜纳米线网络和铜网格的透明电极,在实际应用中面临两个主要难题:一是制备过程比
我所在自发凝固成型制备大尺寸高纯氧化铝部件产业化方面取得重要进展
最近,中国科学院上海硅酸盐研究所王士维研究员带领的科研团队与企业合作,基于具有自主知识产权的异丁烯和马来酸酐的共聚物(PIBM)多官能团共聚物自发凝固成型体系(spontaneous gelation),突破大尺寸陶瓷湿坯在干燥过程中的变形和开裂等关键瓶颈问题,成功制备出直径360mm至600mm的大尺寸高纯氧化铝陶瓷研磨盘。 大尺寸结构陶瓷部件在半导
上海硅酸盐所在生物陶瓷用于组织修复与治疗领域发表综述文章
近期,中国科学院上海硅酸盐研究所常江研究员和吴成铁研究员带领的研究团队在国际知名学术期刊Materials Today(I.F. 24.537)与ActaBiomaterialia(I.F. 6.383)分别发表综述论文。 众所周知,生物陶瓷主要用于人体硬组织的修复与替换。然而近年来,越来越多的证据表明生物陶瓷具有调节干细胞分化和调节干细胞与组织特异性
生物陶瓷
2018.09.05
石墨烯膜力学松弛行为以及层间交联抑制策略
近日,浙江大学高分子系高超教授、许震研究员团队开展了石墨烯组装膜材料的动态力学行为研究:揭示了二维大分子石墨烯材料严重的应力松弛现象;类比一维高分子,建立了描述二维大分子层状材料动态粘弹行为的唯象“Maxwell-Wiechert”模型,揭示了层间粘性滑移是应力松弛的结构来源。为解决松弛问题,团队提出利用离子键、共价键交联的策略抑制石墨烯层间的滑移,从而
石墨烯
2018.09.04
22.4%!太阳能电池光电转化效率纪录再创新高
来自加州大学洛杉矶分校Samueli(萨缪利)工程学院的材料科学家开发出了一种高效的薄膜太阳能电池,由于其双层设计,它能利用阳光产生比典型的太阳能电池板更多的能量。该器件是通过将一层薄薄的钙钛矿(该钙钛矿是一种廉价的铅和碘化合物,这种化合物已被证明可以非常有效地捕获来自太阳光的能量)喷洒到一种市面上流行的太阳能电池上制成的。形成器件底层的太阳能电池由铜,铟,
太阳能电池
2018.09.03
乔治亚理工学院研发氮化硼分离工艺,有望提升太阳能电池效率
一个位于法国的半导体研究团队使用氮化硼分离层生长氮化铟镓(InGaN),然后将其从原始蓝宝石衬底上剥离并放置在玻璃基板上制作太阳能电池。通过将InGaN电池与由硅或砷化镓等材料制成的光伏(PV)电池相结合,这种新的剥离技术可以制造能够捕获更广泛光谱的更高效率的混合PV器件。 对于InGaN / Si串联器件,这种混合结构理论上可以将太阳能电池效率提高至30%
科学家在室温条件下一步合成钠离子电池正极材料
通过该方法制备的氟磷酸钒钠 中科院过程工程所供图近日,记者从中国科学院过程工程研究所获悉,该所绿色化工研究部副研究员赵君梅团队研发了一种聚阴离子化合物低成本便利的室温可控技术,并首次合成了钠离子电池高电压正极材料氟磷酸钒钠,该材料未经过任何的后处理即具有优异的倍率性能和长循环性能,可以说有关氟磷酸钒钠的实验室研究目前已达到国际领先水平。研究成果近期发表于《细