微信客服
微信公眾號
美國北卡羅萊納州立大學與中國科學院研究人員聯合發現一種簡便的途徑，能夠改變運用于太陽能電池聚合物的分子結構。
據悉，這種修改技術能夠將太陽能電池的效率增加逾30%。以聚合物為基礎的太陽能電池具有兩個結構域，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域，盡可能的保留住更多的光線。
調整受體最高占據之分子軌域（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。
側鏈修改技術有助于提高光伏電池的效率
由中科院Jianhui Hou帶領的化學團隊已創造出一種名為PBT-OP的聚合物，由兩種商業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構及供體的X射線理論：受體形態學。
PBT-OP開路電壓值為0.78伏，相比于類似聚合物的6伏高出30%。
據北卡羅萊納州立大學物理學家及共同作者Harald Ade透露，研究小組的研究方式具有數個優勢。
Harald Ade聲稱：“改變這些材料分子結構具有一個潛在性的缺陷，即你很可能提高了太陽能電池的某個性能，卻沒有意識到對設備造成了意想不到的后果。”
“基于這類情況，我們已經尋找到一種簡便的方式，通過捕捉更多光能源來改變電子結構并增加設備效率，且不會改變材料吸收、創造及輸送能源的能力。”
該研究小組的研究成果在線發表在《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。
0 條