新突破!高效环保的有机太阳能电池

发表于 讨论求助 2023-08-16 09:55:10

在过去的几年里,工程师们创造出愈发先进的技术,来为可持续生产和存储能源服务。由有机分子或聚合物制成的太阳能电池是最有前途的可持续能源解决方案之一,因为它们通常很薄、很轻、很灵活。

然而迄今为止大多数有机太阳能电池的转换效率(PCES)约为5%,与无机太阳能电池18 - 25%的效率相比,这是非常低的。近年来,一些工程师利用一种用于太阳能设备的Y系列非富勒烯受体(NFAS),开发出PCE超过18%的有机太阳能电池,但在过程中需要使用低沸点有毒溶剂,如氯仿。当这些有毒溶剂被环保溶剂替代时,有机太阳能电池的PCE往往会大幅下降。

中国苏州大学、捷克科学院等研究所的研究人员最近推出了一种新策略,利用环保溶剂制造高PCE的有机太阳能电池。

研究人员陈海洋说:“这些有机太阳能电池由绿色溶剂对二甲苯(PX)加工而成。PX使我们能够沉积均匀的大面积模块(36CM2),过程中使用第三成分操纵二元混合物的分子相互作用的方法,我们称其为第三成分辅助策略。最终开发的电池认证PCE超过17%,并且具有良好的运行稳定性。”

研究人员在一系列测试和实验中评估了这种太阳能电池的第三成分辅助组装策略的有效性和通用性,最终结果证明这种策略的性能都非常好。

研究人员认为,该策略所实现的关键特性主要包括非卤化绿色溶剂加工性能、均匀大面积的模块、无退火生产、高效率和优异的稳定性,这些都是有机太阳能电池工业发展的关键要求。

未来,这种第三成分辅助组装策略可以为高PCE大面积有机太阳能电池的发展铺平道路,并且使用环保溶剂替代有毒溶剂。最终将促进有机太阳能电池的工业发展和大规模实施。

发表
26906人 签到看排名