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改變分子結(jié)構(gòu) 可提升太陽能電池效率逾30%

作者: | 發(fā)布日期: 2014 年 01 月 07 日 14:26 | 分類: 產(chǎn)業(yè)資訊

據(jù)悉,美國北卡羅萊納州立大學與中國科學院研究人員聯(lián)合發(fā)現(xiàn)一種修改技術(shù),能夠改變運用于太陽能電池聚合物的分子結(jié)構(gòu)。這種修改技術(shù)能夠?qū)⑻柲茈姵氐男试黾佑?0%。

以聚合物為基礎的太陽能電池具有兩個結(jié)構(gòu)域,其中包含電子受體與電子供體材料。當光線被吸入,太陽能電池創(chuàng)造出能源粒子,也被稱為“激子”。為了能夠有效運用能源,激子必須快速游至供體與受體區(qū)域,盡可能的保留住更多的光線。

調(diào)整受體最高占據(jù)之分子軌域(HOMO)與聚合物最低空余分子軌道(LUMO)是一種提升太陽能電池效率的方式,因為激子的受損度最小。實現(xiàn)這類方式最常見的途徑即將氟原子增添進聚合物的分子主鏈之中,這是一種頗具難度且多步驟的工藝,不僅能夠提高光伏電池的性能,還具有相當高的材料制作成本。

由中科院Jianhui Hou帶領的化學團隊已創(chuàng)造出一種名為PBT-OP的聚合物,由兩種商業(yè)性單體與易于合成的單體組成。來自北卡羅萊納州立大學物理學博士后研究員Wei Ma及論文通訊作者在論文中詳細闡述了聚合物結(jié)構(gòu)及供體的X射線理論:受體形態(tài)學。

該研究小組的研究成果線上發(fā)表在《先進材料》雜志上。此外,該研究由美國能源部、科學辦公室、基礎能源科學及中國科技部聯(lián)合資助。Dr. Maojie Zhang合成該類型聚合物。來自中科院的Xia Guo、Shaoqing Zhang及Lijun Huo亦對該項工作貢獻力量。

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