12.1% の 効率 を 持つ 結合 された 有機 太陽 電池
Xiang Zhang1,2,3, Lei Jiao1,3, Weiqiang Guo1
1CAS Key Laboratory of Design and Assembly of Functional Nanostructures, and Fujian Provincial Key Laboratory of Nanomaterials, State Key Laboratory of Structural Chemistry, Fujian Institute of Research on the Structure of Matter, Chinese Academy of Sciences, Fuzhou, Fujian 350002, P. R. China.
研究者らは分子光電化学材料を用いた 高効率の結合有機太陽電池を開発しました これらの電池は,より広い太陽光スペクトルを利用し,太陽から電気化学のエネルギー貯蔵を改善し,商業的な実用性を示しています.
科学分野:
- 材料科学
- 電気化学
- 再生可能エネルギー
背景:
- 直接的な太陽光から電気化学的エネルギー貯蔵 (結合太陽光電池) は有望ですが,低効率です.
- 現在の制限は,広範囲の太陽光スペクトルの不十分な利用によるものです.
- 分子光電化学材料は改善の可能性がある.
研究 の 目的:
- 幅広いスペクトルの高効率の有機太陽電池を開発する.
- 新しい分子材料とエクシトン結合レドックス反応を用いて太陽エネルギーの変換と貯蔵を強化する.
- 先進的な太陽電池システムの 商用性を実証するためです
主な方法:
- 可視光フォト電圧と最適の酸化還元電位を予測する 分子材料の予選
- 強いドナー-受容体構造と長寿命のスーパーバンドギャップエクシトン (ホットエクシトン) のイオン極化を使用する.
- 光熱刺激光子結合による近赤外線光利用のための光熱分子モチーフを組み込む.
主要な成果:
- 太陽光から電気化学エネルギーへの 貯蔵効率の記録を12.1%としました
- 全スペクトル照明下で0.93Vで11.2mAcm−2の高い交換光電を得ました.
- 自然な太陽光下でのアップスケーラブルタンドム装置 (∼200 cm2) の長期安定した動作が実証された.
結論:
- 調整された分子光電化学材料のエクシトン結合リドックス反応により,広範囲で高効率の太陽エネルギー貯蔵が可能になります.
- 開発されたコップされた有機太陽電池は,実用的で商業的に実用的な応用の可能性を示しています.
- このアプローチは,エネルギー貯蔵システムにおける太陽光スペクトルの利用に関する以前の制限を克服します.
さらに関連する動画
08:29Morphology Control for Fully Printable Organic–Inorganic Bulk-heterojunction Solar Cells Based on a Ti-alkoxide and Semiconducting Polymer
Published on: January 10, 2017
14:37Ambient Method for the Production of an Ionically Gated Carbon Nanotube Common Cathode in Tandem Organic Solar Cells
Published on: November 5, 2014
関連する概念動画
Voltaic/Galvanic Cells
Spontaneous redox reactions occur abundantly in nature. The chemical reaction occurring in a disposable AA battery powering our remote controls is one such example of a spontaneous redox reaction. Another example is the immersion of coiled copper wire into an aqueous silver nitrate solution. The reaction shows a gradual, visually impressive color change from colorless to bright blue and the formation of a grey precipitate on the copper wire. In this experiment,...
P-N junction
Batteries and Fuel Cells
Maximum Power Transfer
By substituting the entire circuit with...
Thermal and Photochemical Electrocyclic Reactions: Overview
Photoelectric Effect
