钙钛矿/有机太阳能电池取得NREL世界权威认证,原来只差一个精准测量的距离……

钙钛矿/有机太阳能电池取得 NREL 世界权威认证,原来只差一个精准测量的距离……

Cell Symposia 是 Cell Press 细胞出版社主办的全球学术专题研讨会,每年会在世界各地举办。2019 年 11 月 17-19 日,新一届的 Cell Symposia 来到了美丽的厦门大学,以“新一代能源应用材料”为主题,探讨能源的未来发展及前景。近20+位来自世界各地能源领域的“大牛”学者出席 Cell Symposia 大会,共同陈述和探讨最新的基础和应用研究突破、拓宽理念进展,并分享杰出的研究成果,包括钙钛矿太阳能电池、有机光伏发电、能源存储、纳米催化、储气和活化(二氧化碳,氢气,天然气)等其他主题,每一个主题环节都从实验和理论两方面介绍这些领域的最新进展。


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应 Cell Press 和厦门大学能源材料化学协同创新中心(iChEM)组委会热情邀请,EnliTech 首席技术官廖华贤博士出席本届 Cell Symposia 研讨会,并在会议上作《钙钛矿有机太阳能电池的精准测量解决方案》精彩演讲报告,与美国、瑞士、沙特阿拉伯、韩国、加拿大、日本等多国专家学者分享精准测量在钙钛矿电池产业化过程中的重要性,同时介绍了 NREL 钙钛矿太阳能电池最大功率测试方法- 渐进法 (Asymptotic) 。


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如何做到钙钛矿太阳能电池精准测量?廖华贤博士认为,很重要的一点就是:溯源。目前来说,所有的测试数据都要能有效的追溯到SI基础单位(可参考 IEC 60904-4 标准)。用来测量电池或组件效率的设备或工具,必须能借由稳定的标准物质如标准电池来溯源或传递,在光伏体系里,一般就是用标准电池,而校准这个标准电池的方法,可以用直接日照的方式或太阳光模拟器或光谱响应法来校准。


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为确保溯源质量,自 2011 年起,EnliTech 获得 ISO/IEC 17025 太阳能电池光谱响应/量子效率校正实验室认证资格,正式加入第三方国际认证实验室行列,可帮助科研客户满足各式新型光伏器件在效能、可靠度和准确度等项目进行最快速的测量,以获取待测器件最高效率的潜力。今年,EnliTech 导入 NREL 最新「最大功率逼近法」,认证钙钛矿/有机太阳能电池最高效率更上一层。


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“钙钛矿的精准测量方法,一直受到业内广泛关注和激烈讨论。我们知道,标准大部分晚于技术的发展,当新技术逐渐成熟时,无论是科学家或者研发团队,关注的就不再只是过去某个关键技术能够有效率突破,而是这个配方、技术能够大规模地复制,测试的结果也能不断地重现,才能顺利地从技术成熟稳定到产业化。”廖华贤博士说道。


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“时间追溯到 2006 年,当时关于如何精准测量有机太阳能电池的文献知识非常少。UCLA 杨阳教授发表了第一篇如何系统进行 OPV 精确测量的论文,当时引发业内不少轰动与讨论,之后我们在知名学术论文期刊《Joule》上也提供一些关于 OPV 测量的指导方案或建议步骤,至今仍被海内外众多科研用户下载、引用。”廖华贤博士补充道。


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2016 年,EnliTech   与中科院化学所侯剑辉研究员课题组合作,将 PBDB-T 与市售非富勒烯型受体材料 ITIC 共混构建非富勒烯型聚合物太阳能电池,在小面积器件 (13 mm^²) 中取得了创纪录的 11.2% 的能量转换效率。


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值得一提的是,在 Y6 高效率受体时代来临之前,YY 是第一篇系统性介绍精准测量的文章,它开启了低带隙高分子给体 doner 时代,这不仅是当年非富勒烯受体太阳能电池效率最突出的结果之一,并一举使非富勒烯型聚合物太阳能电池效率达到了富勒烯受体的当时最好水平。


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今年,中南大学邹应萍教授团队与中国科学院化学研究所李永舫教授团队(负责正向器件制备和表征)、华南理工大学曹镛院士与叶轩立教授团队(负责反向器件制备和表征)合作,以 Y6 光伏材料制备出正向结构和反向结构的 OPV 器件,均测得 15.7% 的高转换效率。该团队将 PM6:Y6 反向结构器件交由 EnliTech 光电校正实验室进行验证,测得 14.9% 的验证效率。该研究成果"Single-Junction Organic Solar Cell with over 15% Efficiency Using Fused-Ring Acceptor with Electron-Deficient Core."刊登于 Joule 国际期刊。


目前,全世界所面临的最严峻的挑战之一便是清洁、可持续能源需求的不断增长,EnliTech 愿与世界各地的研究人员一同应对能源挑战,并致力于研究能源可持续解决方案,朝着联合国 2030 年“人人享有可负担的清洁能源”的可持续发展目标奋斗。

2019-11-20