新型高分子太阳能电池可提高光电转化效率
2015-12-04 来源:中国聚合物网
随着世界对可替换能源的不断需求,成本较低,不污染环境的高分子太阳能电池吸引了很大的关注,但是相对于它的竞争对手,成本较高的硅太阳能电池来说,高分子太阳能电池的转换效率还不能与之相媲美。
现在,研究材料科学的RIKEN中心和京都大学高分子化学系研究发现,当它把光子能量转化为电能时,新发展的高分子太阳能电池可以和硅太阳能电池一样降低能量流失。
太阳能电池的工作原理是当太阳激发的光子可以敲击电子到相应地位置上来制造电流。当太阳能转化为电能时,光子能量的流失在高分子太阳能电池中是相对较大的。
“对于高分子太阳能电池来说,较大的光子能量流失会在较低的电压,这是限制太阳能电池转化率的关键因素之一。”Hideo Ohkita 在2015年12月2日在Nature Communication上发表的文章解释到,“高分子太阳能电池有潜力能在这个问题上做出突破。”这个研究组开始合成新的高分子材料,一些关键位置的硫原子被氧原子取代。他们发现这个新的材料能够突破提取和使用太阳能的一些关键障碍。
“因为这个新的高分子能够大幅度降低光子能量的流失,它能够让我们得到较高的开路电压,从而得到接近于9%的光电转化效率。”Itaru Osaka 解释到。
达到15%的光电转化效率是高分子太阳能电池商业化的重要前提之一。
“由于开路电压和短路电流的提高,单结点太阳能电池达到15%的光电转换效率是一个实际的目标。这会成为太阳能电池的一个重要分支。”Itaru Osaka 说到。
除了继续提高光电转化效率以外,如何提高有机和高分子太阳能电池的稳定性也成为了研究热点之一。
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