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模仿肥皂的结构成功地提高了高分子太阳能电池的效率

发布日期:2017-02-01  来源:航空工业信息网我要投稿我要评论

日本jst网站2015年8月28日披露,日本科学技术振兴机构(JST)与日本京都大学共同推出:模仿肥皂的结构成功地提高了高分子太阳能电池的效率——高浓度地导入色素、为打破高分子太阳能电池的转换效率极限做出贡献。

要点:通过向高分子太阳能电池中导入色素,期待着大幅度地提高高分子太阳能电池的转换效率,但是色素的导入量是有极限的;开发出类似于似肥皂构造的色素从而成功地实现了高浓度色素的导入,使得高分子太阳能电池的转换效率提高了约3成;期待今后单体电池单元的转换效率实现15%。

在JST战略性的创造研究推进事业中,京都大学的大北英生副教授、伊藤绅三郎教授等组成的研究小组开发出能够向有机薄膜太阳能电池中的一种高分子太阳能电池中高浓度地导入的近红外线色素,使得所述太阳能电池的转换效率成功地提高了约3成(3.8%→4.8%)。

有机材料能够吸收的太阳光波长幅度限于小范围内,但是能够吸收可见光领域外的近红外线区域太阳能的色素(近红外线色素)高浓度地导入高分子太阳能电池中将大幅度地提高其转换效率。而要使导入的近红外色素对发电产生贡献,施加的高分子材料和接收的富勒烯界面需要有色素的存在,而高浓度地导入色素将散布于界面以外的领域导致发电效率反而下降,这是所遇到的问题。

大北副教授的研究团队模仿同时具有肥皂的亲水基团和疏水基的结构,开发了施加材料与亲和性高的轴配位子以及接受材料与亲和性高的轴配位子同时具有的异质结构的近红外色素。其结果能够导入原来3倍重量比的色素,转换效率也成功地提高了约3成。

依据上述的研究成果可以提高作为下一代太阳能电池而被关注的高分子太阳能电池的转换效率极限,期待今后单体电池单元的转换效率实现15%。上述研究成果于英国时间2015年8月27日发表于德国科学杂志《Advanced Materials》的在线速报版上。

 
本文链接:https://www.81uav.cn/uav-news/201702/01/22543.html
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