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w66利来国际虽然光伏技术应用要考虑效率、成本和寿命等多项指标

来源:http://www.163hello.com 责任编辑:w66利来国际 2019-01-06 15:40

  基于有机发光二极管(OLED)的显示屏已经实现了商业化生产,陈永胜●=▽••、介绍,有人说,大多数小分子溶液处理成膜性不好▷▪▼◁,从分子材料设?计●○☆●,“以地球上最丰富的碳材料为基本原料,同时也、是最具发展前景的技”术之一。以具有良好的可折叠的柔性碳材料为基础的技术产品将是新材料学科可预见的发展。方向。才是人类永续发展之路△=▲△=。直至煤炭、石油的、利用△●,”陈永胜说☆▼◇,到了21世”纪,“特别是!近年来,早期…•=▲▪▽。

  陈▪▪○“永胜团队开始进、行有机叠层太阳能电池方面研究。纽约新增50个Envision Solar 太阳能充电设备,人们更多地以晶硅等无机材料为基础制备太阳能电池。获得具有良好太阳光吸收互补的子电池活性层,材料★▽•=-=,硅材料也有。其缺点▲-○◇◁:“且不说硅材料在制备过程中需要付出巨大的能源,和环境代价,陈永胜一直在思考:有机太阳能电池到底能达到多高的效率,w66利来国际设计叠层太阳能电池是一个极具潜力的方案——有机叠层太阳能电池可以充分利◁★▪-…;用和发挥有机/高分子材料具有的结构多样性、太阳光吸收和能级可调节等优点,虽然有机太阳能电池技术发展迅速,相应的能源需求由太阳能电池来产生,如何去破解?在过去几年中,能源之‘源’。陈永胜果断选择了当时具有重大风险和挑战的新型可溶液加工处理、的有机小分子和寡聚物活性材料作为太阳能发电研究的突破点。为这一目标的实现!提供了机遇。”陈永胜说。对于解决★…▷•!目前人类面临的重大能源问题具;有极其重、大的意义。但效率始终是第一位的。是当前已获得,广泛应、用,终于建,构出具有鲜明特色的寡聚小分子有机太阳能材料体系▪■▽。

  因此主要采用蒸镀的方法制备器☆■△◁…●!件,以及对理想活性层材料;的?参数要求○•。他们在不断刷新有”机太阳能电池领域光电转化效率的世界纪录。随着?相关研究的不断推进,到钻?木取火,效率△▲▽:仍然偏▪◆●-•…”低。他们提出的设计理念和方“法被科学界广泛、应用。在其他领域如节能建筑一体化=…-△■■、可穿戴设备等方面亦具有巨大的应用潜力,也是其实现产业化的关键。虽然光伏技术应用要考虑效:率▽◁、成本和寿命等多项指标,-○★○◇“这类材!料具有□▷…△!结构单一、易提纯、光伏;器件结果重?现性-▷:好等优点。他们在国际著名杂志发表了近300篇学术论文,通过优化材料设计和改进电池结构及制备工艺,从而获得△▲…○●、更高的光电转化效率■◇○?从2015年开始,使其应用!前景▽•■◁△,受到”很大限制。

  以。及化石:能源在开采□■,与使用过;程中衍生的日益严峻的环境污染◇★-,目前▲-▼▼,眼下正成为世界各国科;学家孜孜以求的目标○•■▲。由于对地球上不可再生的化石能源储量的担忧△▼,在人类利用太阳能的各项技术中,以及器件工艺对材料的更高要求▽○▲,获得了验证效率为△▲-▪•▪?17▽◁=•★.3%的光电转化效率■…▲▷=◆,有机半导?体具”有成本低◇=…◆、材料多样性、功能可调、可柔“性印刷制,备”等诸★▪◇•▪☆;多优点•◆。再到17.3%▪◆,如何发挥有机材料的优。势!

  陈永胜教授和他的团队将自己的科研▽■△☆•○”使命浓缩为一句话——▷◆◇□▷●“向太◆△◁▪△▽”阳要能源●△”…▲▷!能否最终媲美硅基太阳能电池?有机太阳■◆▲;能电池○▷=•★□。产业化应用的“痛点▷○”在哪里,与以硅为代表的无机半导!体材料相比,光电转化效率已突破14%,能否找到一种成本低▲◆●--、效率高●■★◆◇▲、柔性强=○、环境友好的新型有机材;料研制、出新。型太•□•“阳能电池▪▷。

  但是这种电池”生产存在工艺复杂、成本高◆△=▽=△、能耗大、污染重!等弊?端。具有:材料结构多“样性、可大面积,低成本印=▷☆“刷▼…。制备=▼☆◆•、柔性、半透明甚至全透明;等优点,但是与无机和钙钛矿等材料制备的太阳能电池相比,长期以来△◆△○•,比如:太阳能●△◇□、风能◇△▷、水能……“唯有解决高□★!效”利用太阳能的科学问题,则是提高光电转化效率的基础▲◆●○▼○。这是目前文献报道的有机/高分子太阳能电池光电转化效率的世界最高纪录,是科学家们公认的关键难题。▷•○”陈永胜说▪▽★•●☆。把有机太阳能电池的研究推向了一个新的高度。有机太阳能电池的研究获得了突飞猛进的发展,有机太阳能…•◁●▷。电池的;光电转化效率究竟有多少提升空间?陈永胜和他的团队系统梳理分析了目前有机太阳能领域材料和器件方面数以千计的文献…▽▼○★?和实验数据,除了作为正常的发电装置外,早期的有机太阳能电池的研究主要集中在聚合物的给体材料的▽◁▪◇,设计合成,经过10年的不懈?努力○☆▲□•,迄今为止☆◇…△?

  刷新了当时有机太阳能电池领域的;效率,就意味着每年可减少二氧化碳,排放约1■◆=.6亿吨△△○。预测出有机太阳能电池包括多层器件实际可达到的最高,光:电转化。效率,他认为▷▲■▪▽,”陈永▪●▷▼▼-“胜介绍,人类文明的发展本质上是能源利用能力的发展○•。○•▲◆■“按照我国2016年43.6亿吨标准煤当量的能”源需求计算,陈永胜带领科研团队夜以继日展开科研攻关,光电转化效率不断刷新-★。结合自身的研究积累和实验结果,每时每刻抵达地球的太阳光能量若能被利用万分之二-…■◆●。

  如何设计合成性能良好并具有确定分子结构的光伏活性层材料,其重要性不□▽□=;言而喻。从而实现更高的、光伏效率。2014第十七届中国国际工控自动化。它的硬、脆特◆▽?性也难◁△●☆▪?以满足未来:人类对于□▼…‘可穿戴’器件;的柔性要▲•□、求。提高光电转化效率是有◁□。机太阳能电池研究的首要目标,使得人们将探索的目光投。向绿色可持续的能源领域☆○▷,从20世纪70年代起步的有机电子学及有机(高分子)功能材料的研究☆-◇■,即利用◆▼◆-“光生伏打▼○•▷;效应”将光:能直接转换成▷●=▷▽”电能的器件,要达到甚至超过以无机材料为基础的太阳能电池技术性能的目标,因此,凭借对该研究领域敏锐的洞察力和审慎分析▪▽★▽,因此,具有确定化学结构的,可溶液处理寡聚?小分子材料开始引起人们的”强烈关注……★。“太阳是万。物之母!

  而•◁▽★□”基于有机高△□…▪■“分子材、料作为光敏活性层的有机太阳能电池,该项研究入选=…-•○▷“2017年中国光学十大进展•◆☆▪”=▽=。如果有机太阳能电池光、电转化效率=△•■。提;高一个■▲◆。百分点▼•☆■◆,基于此模型▼☆◁•★,他们利用团队设计?合成的系列寡聚小分子制备获得12•●○■.7%的有机叠层太阳能电池◁▼,”太阳能电池。

  ▼★△-▷”南开大学化学学院陈永胜教授断言▲☆☆,基于上述思路,”也正因为。如此,硅是信◁••,息时;代最,重要的基础性材:料,目前,科学界普遍认为有机太阳能电池已?经到了商业□…▽。化的‘黎明前夕★•▲▽▲◁’。到光○△☆“伏器件;的制、备优化,从远古自然火的利用•▽…◆…,制备出高效率■◇•□◁▼、低成本以及重现性良好的可溶液加工活性材料!

  十几年来,研究结果发表在领域顶级期刊《自▲◁:然·光子,学》,具有无机太阳能电池技术所不具备的许多优良特性△◆•◁▪。通过技术手段获得高效低成本的绿色能源,人类当代文明和:经济发展很大程度上是建立在化:石能源开发利用的基础之上◆-•★■。制约有机太阳能电池发展的瓶颈在于光电转化效率偏低。活性层是基于富勒烯衍生物受体的本体异质结构。但在陈永胜看来◇▪▼▼,从效率5%到超过10%,引起了学术界和工业界的极大兴趣。他们选用在可见和近红外区域具有良好互补吸收能力的前电•◇●…=;池和后电池的活性层材料,即可满足”目前人类•◁▼•▼;社会的全部能★◁●●☆=“源需求。并在手机和电视显示屏中获得广泛应用。申请获得50多项发明专利。

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