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基于碳的有机太阳能电池可能是传统硅细胞的更好替代品

借助碳基有机太阳能电池或OSC,商业,住宅和工业建筑的顶部太阳能板屋顶可能会进行改造。由于其薄和柔韧性,OSC可能是常规硅细胞的良好替代品。

基于碳的有机太阳能电池可能是传统基于硅细胞的更好替代品。
级联的能源景观。图片来源:京都大学

但是,并非所有的OSC都是相同的。据报道,即使以0.1 eV的偏移为0.1 eV,据报道,那些专注于非富勒烯受体或NFA的人有效地产生了电力。基于NFA的OSC的功率转换效率比传统的富勒烯类型要高得多。

然后,我们问自己如何实现这一目标,以及需要开发哪些材料才能获得低偏移欧洲杯足球竞彩

京都大学Yasunari Tamai

Yasunari Tamai的团队进行了发现。

在OSC中使用的首选半导体,也称为有机光伏或OPV,通常是所谓的组合P型聚合物和n型富勒烯衍生物。为了驱动光伏转换,通常需要能量水平或偏移量的差异超过0.3 eV。这些传统聚合物的功率转化功效高达10%–11%。

另一方面,较大的偏移量还拖动开路电压。有效的功率转换需要以低偏移形式进行电流和电压之间的权衡

京都大学Yasunari Tamai

从框外进行思考,或者在这种情况下,扭转思维有时会导致最佳解决方案。在这里,解决方案是失去富勒烯。

最近发现基于NFA的OSC即使有0.1 eV的偏移,也可以有效地产生自由载体,从而超过了普通的富勒烯OSC,令人印象深刻的10%或更多。

为了随着时间的推移监测自由载体的产生,研究人员使用了瞬态吸收光谱。放松的电荷自由地传递到太阳能电池中产生的能量级联反应,类似于激流回旋滑雪者如何从山坡到闸门滑入山丘。

我们希望我们的研究能够帮助世界更接近这种有机太阳能电池技术的实际应用,以利用我们的太阳几乎不可动摇的能源

京都大学Yasunari Tamai

期刊参考:

Natsuda,S.-I。,。(2022)将级联的能量景观作为有机太阳能电池中较小能量的缓慢而有效的电荷分离的关键驱动力。能源与环境科学欧洲杯线上买球doi.org/10.1039/d1ee03565g

来源:https://www.kyoto-u.ac.jp/en

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