鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:587次 | 2021年12月13日
新型有機(jī)太陽能電池在暗房中轉(zhuǎn)換效率高達(dá)25%
據(jù)外媒報(bào)道,最近法國(guó)原子能暨替代性能源署科技研究部旗下的能源技術(shù)與納米材料創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室(CEA——Liten)與日本東洋紡織(Toyobo)合作研發(fā)出新型有機(jī)太陽能電池,轉(zhuǎn)換效率在暗房中高達(dá)25%,在室內(nèi)環(huán)境很有發(fā)電潛力。
我們都知道,如果把市面上常見的硅晶太陽能挪到室內(nèi)或是弱光環(huán)境,人們會(huì)發(fā)現(xiàn)其發(fā)電量大打折扣,不過對(duì)于有機(jī)太陽能來說,室內(nèi)環(huán)境可能成為它的主戰(zhàn)場(chǎng)。
根據(jù)最新研究表明,新型有機(jī)太陽能在亮度將近暗房的220lux照明下,轉(zhuǎn)換效率高達(dá)25%,相較之下普通的非硅晶太陽能轉(zhuǎn)換效率只有16%,新型有機(jī)太陽能的效率比非硅晶太陽能高出60%。
有機(jī)太陽能的制造材料有很多,制造過程也以低成本、低耗能的涂布或印刷為主,依據(jù)不同制程可以做成可撓或透明模塊。
Toyobo研發(fā)出一種特殊的太陽能材料,它可以溶在無鹵溶劑中,因此科學(xué)家便能均勻地將材料涂在基板上,CEA——Liten和Toyobo也進(jìn)一步最佳化溶劑和涂覆技術(shù),除了成功以玻璃基板制造出小型電池,還利用常見塑膠聚對(duì)苯二甲酸乙二酯當(dāng)作基板,制作出18平方公分的有機(jī)太陽能。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
據(jù)了解,該模塊在220lux的照度下能夠產(chǎn)生130毫瓦電力,轉(zhuǎn)換效率明顯更高。
Toyobo表示,未來他們會(huì)把材料提供給太陽能電池商,期望能在3年內(nèi)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用。
用于室內(nèi)的太陽能電池相關(guān)技術(shù)
中國(guó)與瑞典科學(xué)家研發(fā)的有機(jī)太陽能電池,不僅能在客廳、辦公室、圖書館等室內(nèi)發(fā)電,轉(zhuǎn)換效率還高達(dá)26%。
該團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造的有機(jī)太陽能電池靈活,制造成本低廉,適合在印刷機(jī)中制造大型表面。這種電池的光吸收層具有供體和受體材料的混合物,這些材料在調(diào)節(jié)電池方面具有靈活性,它們針對(duì)不同波長(zhǎng)的光進(jìn)行了優(yōu)化。
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無人設(shè)備
根據(jù)團(tuán)隊(duì)在《NatureEnergy》發(fā)表的研究,他們把非富勒烯受體(non-fullereneacceptors,NFAs,也有人簡(jiǎn)稱IDIC)IO-4Cl與聚合物PBDB-TF相互混合,打造出與室內(nèi)光源「契合」的主動(dòng)層,能吸收客廳、圖書館與超市等的光線。
非富勒烯受體材料可說是有機(jī)太陽能光電轉(zhuǎn)換效率突飛猛進(jìn)的功臣之一,它讓有機(jī)太陽能電池有望與硅晶太陽能電池一較高下,除了減少近50%電荷分離造成的能量損失,與此同時(shí)轉(zhuǎn)換效率也因此突破至14%以上。
團(tuán)隊(duì)目前已研發(fā)出兩種電池尺寸,其中一個(gè)面積約為1平方公分,暴露在1,000照度(跟辦公室差不多,烈日大約10萬照度)下,開路電壓為1.01伏特時(shí),轉(zhuǎn)換效率高達(dá)26.1%,已高于市場(chǎng)常見的硅晶太陽能電池;另一個(gè)電池則較大,約4平方公分,轉(zhuǎn)換效率表現(xiàn)也不俗,達(dá)23%。