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据美国物理学家组织网报道,美国得克萨斯大学奥斯汀分校的研究人员表示,根据有关太阳能能量转换机制的全新研究,利用一种有机塑料半导体材料,可使传统太gesep.com阳能电池的效率显著增加,从31%提升至44%。相关研究报告发表在2011年12月16日出版的《科学》杂志上。

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领导这一研究的该校化学系教授朱晓阳及其团队发现,利用一种有机塑料半导体材料,可使从太阳光子收获HTTP://WWW.GESEP.COM的电子数量增加一倍。朱教授表示,塑料半导体太阳能电池的生产具有很大优势,其中之一就是成本较低。新材料开启了太阳能能量转换的新途径,从而让能量转换效率达到更高。

与其他太阳能电池技术相比,由碳基材料制成的有机太阳能电池展现出独特的优势。例如他们可以通过低成本的印刷技术来制造,此外还可以制成半透明的,应用在集成建筑上。良好的灵活性和低重量使它们成为物联网传感器动力材料的最佳选择。

目前使用的晶硅太阳能电池的最大理论效率大约为31%。这种以“热电子”形式呈现的能量,会以热能的形式损失掉。而捕获热电子能提高太阳能到电力的潜在转化效率,甚至可使这一比率达到66%。

有机太阳能电池的开发面临的一个关键挑战是,它们通常会有巨大的能量损失。日前,来自7个研究机构的25名研究人员共同制定了“设计高效有机太阳能电池”的条例。这项研究是由瑞典林平大学的副教授高峰领导的。

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林平大学生物分子与有机电子学系副教授高峰说:“我们已经制定了一些合理的设计规则来减少有机太阳能电池的能源损耗。遵循这些规则,我们展示了一系列具有低能量损耗和高功率转换效率的有机太阳能电池样品。”

这一设计规则挑战了之前的一些观点,并发表在著名的自然材料杂志上的一篇文章中。

必赢棋牌游戏平台网址,利用这些设计规则,有机太阳能电池有望在电力转换效率方面赶上竞争对手,电力转换效率指的是将太阳的辐射能量转换为电能的能量比例。通过太阳能电池获得的太阳能量的理论极限在33%左右。以硅为基础的太阳能电池在实验室中最多达到了25%。迄今为止,研究人员一直认为有机太阳能电池的极限较低。

但是林平大学生物分子和有机电子教授OlleInganas说:“现在,我们都知道无论是硅、钙钛矿,还是聚合物制造的太阳能电池的理论极限是相同的,是没有区别的。”

当来自太阳的光子被太阳能电池中的半导体聚合物吸收时,供体材料中的电子被激发到激发态,并且在电子保持被吸引的基态中形成空穴。太阳能电池设计中添加了一个受体材料来分离这些束缚的电子和空穴。然而,这种受体材料通常会导致额外的能量损失,这一问题困扰了有机太阳能电池领域超过20年。

发表于自然材料中的这篇文章提出了两项基本规则,以最大限度地减少高效有机太阳能电池的能源损耗:

1.将供体和受体成分之间的能量抵消降到最低。

2.确保混合物中的低间隙组分有很高的光致发光特性。

美国,我国和欧洲的七个研究机构的研究人员共同研究了大约十二种材料,其中一些材料已在此前报道,有一些材料则是全新开发的。他们用这些材料来证明新理论与实验结果是一致的,尽管它与先前认同的观点有些不同。

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