華南理工聚合物太陽能電池入選2012年度“中國科學(xué)十大進(jìn)展”
2013-03-13 來源:中國聚合物網(wǎng)
近日從華南理工大學(xué)了解到,該校國家杰出青年基金獲得者吳宏濱教授和中國科學(xué)院曹鏞院士研究組去年的一項(xiàng)科研成果入選科技部基礎(chǔ)研究管理中心發(fā)布的2012年度“中國科學(xué)十大進(jìn)展”。該項(xiàng)成果利用一種倒置結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了能量轉(zhuǎn)換效率達(dá)到9.214%的聚合物太陽電池,刷新了同行評審的科學(xué)文獻(xiàn)報(bào)道中單結(jié)聚合物異質(zhì)結(jié)太陽電池能量轉(zhuǎn)換效率的世界最好水平。
該研究團(tuán)隊(duì)在華南理工大學(xué)高分子光電材料與器件研究所首創(chuàng)并具有自主知識產(chǎn)權(quán)的水/醇溶性聚合物太陽電池界面調(diào)控材料與技術(shù)的基礎(chǔ)上,通過協(xié)同創(chuàng)新,實(shí)現(xiàn)了器件效率的新突破。研究人員通過在氧化銦錫表面引入水(醇)溶性共軛聚合物,制備出可高效收集光生載流子的陰極,從而設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種高效、新穎的倒置結(jié)構(gòu)聚合物太陽電池。該器件結(jié)構(gòu)可有效增強(qiáng)入射太陽光的吸收,因而可有效提高器件的短路電流等關(guān)鍵性能指標(biāo),并實(shí)現(xiàn)了9.214%的能量轉(zhuǎn)換效率,這一效率得到國家光伏質(zhì)檢中心的獨(dú)立認(rèn)證。研究成果在國際著名學(xué)術(shù)雜志《Nature Photonics》(《自然光子學(xué)》)上發(fā)表(第6卷, 第591-595頁, 2012年),并被該期雜志選為研究亮點(diǎn)。該文作者為:博士研究生何志才、仲成美,蘇仕健教授,徐苗博士后,吳宏濱教授, 曹鏞教授等高分子光電材料與器件研究團(tuán)隊(duì)成員。
據(jù)吳宏濱教授介紹,聚合物太陽電池是指核心組成為共軛聚合物(高分子)半導(dǎo)體材料的一種新型的太陽電池,具有重量輕,材料來源豐富、價(jià)格低廉,分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)靈活,可通過印刷技術(shù)大面積制備以及不需要高溫制備工藝等諸多優(yōu)點(diǎn),是一種有潛力的低成本可再生能源技術(shù),在太陽能發(fā)電、野外便攜式充電器、太陽能電動(dòng)交通工具、發(fā)電式建筑外墻等方面具有廣闊的應(yīng)用前景。前期的研究成果表明,這種太陽電池的能量轉(zhuǎn)化效率可超過8%,但是如果要大規(guī)模生產(chǎn)和應(yīng)用,還需要進(jìn)一步大幅提高其能量轉(zhuǎn)換效率并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行大面積模組制備工藝及光照下長期穩(wěn)定性的研究。
上海技術(shù)物理所褚君浩院士認(rèn)為,聚合物太陽電池是一種新型光伏器件,具有制備成本低、重量輕、可制備成柔性器件等優(yōu)點(diǎn),與無機(jī)半導(dǎo)體太陽電池有非常強(qiáng)的互補(bǔ)性。華南理工大學(xué)團(tuán)隊(duì)利用一種倒置結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了效率達(dá)到9%以上的聚合物太陽電池。他們的研究表明,小面積聚合物太陽電池的實(shí)驗(yàn)室效率已經(jīng)十分接近非晶硅太陽電池的水平,通過進(jìn)一步進(jìn)行大面積電池均勻性研究和提高能量轉(zhuǎn)換效率以及加強(qiáng)長期室外穩(wěn)定性的研究,有可能具有規(guī);a(chǎn)和應(yīng)用的前景,是一類值得大力支持發(fā)展的薄膜太陽電池。
據(jù)了解,2012年度“中國科學(xué)十大進(jìn)展”評選活動(dòng)由科技部基礎(chǔ)研究管理中心會(huì)同《科技導(dǎo)報(bào)》編輯部、《中國科學(xué)院院刊》編輯部、《中國科學(xué)基金》編輯部和《中國基礎(chǔ)科學(xué)》編輯部共同舉辦,設(shè)有推薦、初評、函評和發(fā)布4個(gè)環(huán)節(jié),其最終結(jié)果由中國科學(xué)院院士、中國工程院院士、973計(jì)劃顧問組和咨詢組專家、973計(jì)劃項(xiàng)目首席科學(xué)家、國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任等專家投票選出。
該研究團(tuán)隊(duì)在華南理工大學(xué)高分子光電材料與器件研究所首創(chuàng)并具有自主知識產(chǎn)權(quán)的水/醇溶性聚合物太陽電池界面調(diào)控材料與技術(shù)的基礎(chǔ)上,通過協(xié)同創(chuàng)新,實(shí)現(xiàn)了器件效率的新突破。研究人員通過在氧化銦錫表面引入水(醇)溶性共軛聚合物,制備出可高效收集光生載流子的陰極,從而設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種高效、新穎的倒置結(jié)構(gòu)聚合物太陽電池。該器件結(jié)構(gòu)可有效增強(qiáng)入射太陽光的吸收,因而可有效提高器件的短路電流等關(guān)鍵性能指標(biāo),并實(shí)現(xiàn)了9.214%的能量轉(zhuǎn)換效率,這一效率得到國家光伏質(zhì)檢中心的獨(dú)立認(rèn)證。研究成果在國際著名學(xué)術(shù)雜志《Nature Photonics》(《自然光子學(xué)》)上發(fā)表(第6卷, 第591-595頁, 2012年),并被該期雜志選為研究亮點(diǎn)。該文作者為:博士研究生何志才、仲成美,蘇仕健教授,徐苗博士后,吳宏濱教授, 曹鏞教授等高分子光電材料與器件研究團(tuán)隊(duì)成員。
據(jù)吳宏濱教授介紹,聚合物太陽電池是指核心組成為共軛聚合物(高分子)半導(dǎo)體材料的一種新型的太陽電池,具有重量輕,材料來源豐富、價(jià)格低廉,分子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)靈活,可通過印刷技術(shù)大面積制備以及不需要高溫制備工藝等諸多優(yōu)點(diǎn),是一種有潛力的低成本可再生能源技術(shù),在太陽能發(fā)電、野外便攜式充電器、太陽能電動(dòng)交通工具、發(fā)電式建筑外墻等方面具有廣闊的應(yīng)用前景。前期的研究成果表明,這種太陽電池的能量轉(zhuǎn)化效率可超過8%,但是如果要大規(guī)模生產(chǎn)和應(yīng)用,還需要進(jìn)一步大幅提高其能量轉(zhuǎn)換效率并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行大面積模組制備工藝及光照下長期穩(wěn)定性的研究。
上海技術(shù)物理所褚君浩院士認(rèn)為,聚合物太陽電池是一種新型光伏器件,具有制備成本低、重量輕、可制備成柔性器件等優(yōu)點(diǎn),與無機(jī)半導(dǎo)體太陽電池有非常強(qiáng)的互補(bǔ)性。華南理工大學(xué)團(tuán)隊(duì)利用一種倒置結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了效率達(dá)到9%以上的聚合物太陽電池。他們的研究表明,小面積聚合物太陽電池的實(shí)驗(yàn)室效率已經(jīng)十分接近非晶硅太陽電池的水平,通過進(jìn)一步進(jìn)行大面積電池均勻性研究和提高能量轉(zhuǎn)換效率以及加強(qiáng)長期室外穩(wěn)定性的研究,有可能具有規(guī);a(chǎn)和應(yīng)用的前景,是一類值得大力支持發(fā)展的薄膜太陽電池。
據(jù)了解,2012年度“中國科學(xué)十大進(jìn)展”評選活動(dòng)由科技部基礎(chǔ)研究管理中心會(huì)同《科技導(dǎo)報(bào)》編輯部、《中國科學(xué)院院刊》編輯部、《中國科學(xué)基金》編輯部和《中國基礎(chǔ)科學(xué)》編輯部共同舉辦,設(shè)有推薦、初評、函評和發(fā)布4個(gè)環(huán)節(jié),其最終結(jié)果由中國科學(xué)院院士、中國工程院院士、973計(jì)劃顧問組和咨詢組專家、973計(jì)劃項(xiàng)目首席科學(xué)家、國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任等專家投票選出。
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(責(zé)任編輯:徐)
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