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有机太阳能电池:绿色能源未来的新选择(6)

中国低碳经济网来源:光明日报发表时间:2019-01-03 10:07责任编辑:刘伟

  基于上述思路,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,刷新了当时有机太阳能电池领域的效率,研究结果发表在领域顶级期刊《自然·光子学》,该项研究入选“2017年中国光学十大进展”。

  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,结合自身的研究积累和实验结果,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,以及对理想活性层材料的参数要求。基于此模型,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,获得了验证效率为17.3%的光电转化效率,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,把有机太阳能电池的研究推向了一个新的高度。

  “按照我国2016年43.6亿吨标准煤当量的能源需求计算,如果有机太阳能电池光电转化效率提高一个百分点,相应的能源需求由太阳能电池来产生,就意味着每年可减少二氧化碳排放约1.6亿吨。”陈永胜说。

  有人说,硅是信息时代最重要的基础性材料,其重要性不言而喻。但在陈永胜看来,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,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。因此,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。”  


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