香港科技大学: 高分子聚合物太阳能电池效率创下10.8%之新纪录

香港科技大学: 高分子聚合物太阳能电池效率创下10.8%之新纪录


北卡罗来纳州立大学Harald Ade教授、马伟博士和香港科技大学颜河教授团队共同研究发现,随温度控制的新半导体高分子聚合物是实现高效率有机太阳能电池的关键因素,并可望批量生产以降低成本,其研究报告发表于《自然通讯》上。

高分子聚合物太阳能电池由高分子给体和富勒烯受体的共混薄膜构成,此电池制程是将高分子给体和富勒烯受体溶解到溶剂中,待溶剂蒸发、薄膜层凝固后,给体材料硬化成块并与其他给体分子作连接。

北卡罗来纳州立物理学家Harald Ade教授和马伟博士先前曾研究过太阳能电池的形态,发现给体层与聚集的块状大小,或给体层内相邻分子间的相互作用 - 是影响太阳能电池效率的主要因素。

该研究报告阐述温度会对太阳能电池的聚集效应和形态造成影响,使化学家能更灵活运用活性层中不同的化学成分。而颜教授团队所研发出的太阳能电池,是由十种高分子富勒烯材料所组合而成,其光电转化效率可达10.8%,突破先前9.8%的纪录。另外,此太阳能电池适用于现存的槽模压铸(slot die casting)与滚动条式(roll-to-roll)制程来进行批量生产,可降低生产成本。

他们希望这些新的发现能促进其他科研人员对高分子-富勒烯混合物的研发,从而提升太阳能电池效率并降低生产成本,尽早实现高分子太阳能电池商业化。

香港科技大学颜河教授专研于有机电子的研究,如有机太阳能电池、有机晶体管与有机发光二极管等。有鉴于有机材料应用于太阳能电池的研究备受重视,颜教授致力于突破有机太阳能电池光电转换效率的研究,最后选定光焱科技的QE-R太阳能电池全方位量子效率量测仪作为其实验室研究设备。

QE-R是一款高性能的太阳能电池量子效率/光谱响应/IPCE测试系统,用以测量各种结构的太阳能电池,适合高校,研究所和企业的高端研发和生产质量监控使用。专业的光学设计、独特的双光路双锁相放大器设计保证系统测试结果的准确性和重复性。超强的单色光单位面积光强使得系统有更好的信噪比与更快的测量速度。能产出精确研究成果的QE-R,将是研究者最佳的研发利器!



QE-R太阳能电池全方位量子效率量测仪



原文出处:http://www.sciencedaily.com/releases/2014/11/141110110424.htm....



2015-02-24