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中美聯(lián)合研究提高太陽(yáng)能電池發(fā)電效率
日期：2024-11-25 08:45:03 作者：宏力精密鋼管 閱讀數(shù)：575據(jù)Battery.com.cn消息，近日，來(lái)自美國(guó)北卡羅來(lái)納州立大學(xué)和中國(guó)科學(xué)院的科學(xué)家組成聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)出一種可以使太陽(yáng)能電池發(fā)電效率提高30%的方法。同時(shí)，這種方法還具有簡(jiǎn)便、廉價(jià)等特點(diǎn)。
從廣義上來(lái)說(shuō)，高分子聚合物太陽(yáng)能電池主要由兩種材料組成—電子受體材料和電子供體材料。電池在吸收光能后，會(huì)產(chǎn)生被稱為“激子”的能量粒子。為了提高電池的發(fā)電效率，激子在電子受體材料和供體材料之間運(yùn)動(dòng)時(shí)需要保持盡可能多的能量。
此前有研究發(fā)現(xiàn)，調(diào)整電子供體最高已占軌道(HOMO)和高分子聚合物中最低未占軌道(LUMO)之間的差距，可以減少激子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的能量損耗，進(jìn)而提高太陽(yáng)能電池的性能。實(shí)現(xiàn)這一過(guò)程的傳統(tǒng)方法是在高分子聚合物分子主鏈中添加氟原子。不過(guò)，這種方法存在步驟復(fù)雜、難度大且成本高昂等缺點(diǎn)。
研究發(fā)現(xiàn)，PBT-OP不僅比其他高分子聚合物更容易合成，而且其HOMO更容易控制。用PBT-OP制造的太陽(yáng)能電池電壓可達(dá)到0.78V，比太陽(yáng)能電池高出0.6V。這也就意味著，新型太陽(yáng)能電池的發(fā)電效率提高了36%。