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EL測試儀伴隨的柔性太陽能電池的探索之路

閱讀:373        發(fā)布時間:2021-2-20

EL測試儀伴隨的柔性太陽能電池的探索之路

能源問題是人類面臨的一個嚴(yán)峻問題。取之不盡、用之不竭的太陽能是清潔能源時代的寵兒。太陽能電池是把太陽能轉(zhuǎn)化為電能的重要裝置,其光電轉(zhuǎn)化效率和穩(wěn)定性成為業(yè)內(nèi)關(guān)注的在國內(nèi),中國科學(xué)院院士李永舫自2000年開始從事共軛高分子轉(zhuǎn)入有機聚合物太陽能電池的研究。他告訴《中國科學(xué)報》:有機聚合物太陽能電池與傳統(tǒng)硅基太陽能電池相比,大的特點是可以做成柔性和半透明,整體耗能低很多。太陽能電池的探索之路上離不EL檢測儀檢測。讓我們一起回顧柔性太陽能電池探索之路。

尋找電池器件材料

20世紀(jì)50年代,太陽能電池開始興起并發(fā)展至今,現(xiàn)在應(yīng)用比較普遍的是硅基太陽能電池。此外,還有無機半導(dǎo)體薄膜太陽能電池、染料敏化太陽能電池、鈣鈦礦太陽能電池、有機聚合物太陽能電池等。

不同太陽能電池結(jié)構(gòu)不一樣,比如有機聚合物太陽能電池的有機光敏帶由P型有機半導(dǎo)體(容易給出電子)構(gòu)成的給體、N型半導(dǎo)體(容易接收電子)構(gòu)成的受體組成,形成很薄的柔性活性層,在外電路接通下產(chǎn)生光電流。鈣鈦礦太陽能電池與有機聚合物太陽能電池類似,具有三明治結(jié)構(gòu),主要的不同在于光敏層,它是有機無機雜化構(gòu)成的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)。

提升光電轉(zhuǎn)換效率

近年來,提升材料光電轉(zhuǎn)化效率已成為太陽能電池的主流研究方向。南開大學(xué)化學(xué)學(xué)院教授陳永勝在柔性透明電極與柔性有機太陽能電池領(lǐng)域研究中發(fā)現(xiàn),獲得高性能的柔性透明電極是研發(fā)高效柔性有機光電器件的前提,也是目前該領(lǐng)域的核心難題。因此,如何獲得同時具有高導(dǎo)電、高透光、低表面粗糙度以及制備方法簡單、綠色的柔性透明電極,是一項巨大的挑戰(zhàn)。

多領(lǐng)域的潛在應(yīng)用

如今,太陽能充電儲能系統(tǒng)已被廣泛研究并應(yīng)用于智能電網(wǎng)、房屋能源供給、通勤電動車輛、家用電子產(chǎn)品,以及便攜式可穿戴電子設(shè)備中。在設(shè)計新一代可穿戴便攜式能源設(shè)備尤其是太陽能充電儲能系統(tǒng)時,王連洲團隊意識到,柔韌性及可便攜性是必須考慮的兩大關(guān)鍵指標(biāo)。

而在柔性太陽能電池的探索之路上,EL測儀對其進行的內(nèi)部質(zhì)量檢測保證了這種電池的穩(wěn)定性,使得發(fā)展更加穩(wěn)健。

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