基于SQ2染料与P3HT的固态染料敏化太阳能电池

将近红外吸收染料SQ2与可见光吸收空穴传输材料P3HT结合起来制备固态染料敏化太阳能电池,并用锂盐对TiO2/SQ2表面进行处理来调节器件的光伏性能.通过模拟太阳光照射测试和单色光量子转换效率(IPCE)测试来研究器件的光电性能.测试结果表明,经过锂盐处理后,器件的短路电流(JSC)、填充因子(FF)和转换效率都获得提升.IPCE测试显示,经过锂盐处理后器件在P3HT吸收光谱范围内产生的量子效率没有变化,但在SQ2吸收光谱范围内产生的量子效率明显提升.通过分析得出结论是：锂盐处理不能提高P3HT所吸收的光量子转换效率,但可以提升SQ2染料所吸收的光量子转换效率,进而提高了固态染料敏化太阳能电池的光电转换效率.     

温差电器件的传热分析

温差电器件是热电转换系统的核心部件。为了提高热电转换系统的效率并优化其输出功率和电压,详细分析了温差电器件的热阻网络,根据热电效应、热力学与电学理论建立了温差电器件的传热模型。利用此模型可以分析温差电器件的结构对其输出功率、电压及效率的影响,并着重分析了热电偶的长度和截面积对温差电器件性能的影响。通过数值分析表明,其功率随着热电偶的长度的减小和截面积的增大而明显增大,而最大热电转换效率逐渐缓慢减小。这可以为温差电器件或各种热电转换系统的优化设计提供参考与指导。     

太阳能光伏/光热复合集热器能量转换性能的数值模拟

建立太阳能光伏/光热(PV/T)复合集热器的光电与光热耦合能量转换的数值模型,利用TRNSYS软件模拟PV/T集热器的光电、光热转换性能,分析结构参数和运行参数对PV/T集热器的能量转换性能的影响.计算结果表明:减小集热板排管的管间距与管径的比值有利于提高光热与光电转换性能;冷却流体的入口温度对PV/T集热器的性能影响显著,较低的入口流体温度有利于保持更高的光热和光电转换效率.增加冷却流体的入口质量通量可提高光热和光电效率;当入口质量通量增加至6.9 g/(s·m2)时,PV/T集热器的热、电效率分别为66.2％和10.8％,进一步增加入口质量通量对提高光热、光电效率的作用不大.     

晶体硅太阳电池效率的损失分析

提高光伏器件的光电转换效率,同时降低成本是光伏器件走向大规模应用的关键.根据晶体硅太阳电池的基本结构,详细分析造成晶体硅太阳电池各项效率损失的物理因素和损失机理,并给出主要损失分布的定量结果.对光伏器件结构的设计、制造工艺技术的优化有重要指导意义.     

国内新闻

染料敏化太阳电池研究新进展 中国科学院长春应用化学研究所王蘑课题组在高性能有机染料敏化太阳电池研究方面取得重要进展,研制出一个具有高吸收系数的有机染料C217,该染料在以乙腈为电解质溶剂的器件中达到了9．8％的光电转换效率;结合无溶剂离子液体电解质,实现了光电转换效率达8．1％的长期光热稳定的染料敏化太阳电池。     

Si衬底掺杂浓度对InGaN/Si异质单结太阳电池性能的影响

【目的】研究p-Si衬底掺杂浓度对InGaN/Si异质单结太阳电池性能的影响,为制备高效太阳电池提供理论基础。【方法】将器件的n-InGaN掺杂浓度固定为10~(16 )cm~(-3),在改变p-Si衬底掺杂浓度N_A的情况下,采用一维光电子和微电子器件结构分析模拟软件(AMPS-1D)对InGaN/Si异质单结太阳电池器件的各项性能参数进行模拟。【结果】随着掺杂浓度N_A的升高,电池的电流密度J_(SC)和填充因子FF随之升高,当到达一定高的掺杂浓度范围时(N_A5.00×10~(17)cm~(-3)),J_(SC)基本保持不变,约为28.12mA/cm~2,FF保持在0.85左右且变化不大。开路电压V_(OC)和光电转换效率E_(ff)与掺杂浓度的大小呈正相关关系,随着N_A的增大,V_(OC)、E_(ff)缓慢增大。【结论】高掺杂浓度下的太阳电池具有较好的光电转换效率。低掺杂浓度的太阳电池光电转换效率较低,这是因为其对应的尖峰势垒高度和宽度均较大,影响了光生载流子的输运。     

活性层薄膜结构对有机光伏器件性能的影响

用P3HT作为电子给体,PCBM作为电子受体,制备了分层(单异质结)和共混(体异质结)2种不同结构的太阳电池,对其光电特性进行了表征,分析比较了不同结构对器件性能影响的物理机制.结果表明:所制备器件的开路电压分别为0.521 V和0.581 V,能量转换效率分别为0.67%、1.98%,体异质结结构可有效地改善太阳电池的输出特性.     

基于光电器件的海水透明度测量

提出了一种基于光电器件的海水透明度测量方法，该方法不直接测量初始光强度和经过海水衰减后光强的辐射能，不需要计算光束传播时在各介质面的光能损失，只测量光强经过光电转换的电信号，根据相关公式就可以算出海水透明度。     

扇形探测器光电特性的修正方法

研究了扇形自扫描光电二极管列阵（ＳＳＰＤ）的光电特性，分析了器件的特殊结构和非线性转换特性，提出了一种快速、准确的修正方法。     

新型高光电转换效率有机染料敏化太阳电池

中科院长春应用化学研究所王鹏研究小组研发出一种具有高吸收系数的有机染料C217，该染料以3，4-乙烯二氧基噻吩与二并噻吩偶联结构作为共轭单元，结合三芳胺给体和氰基乙酸受体，实现了染料的宽光谱吸收。在以乙腈为电解质溶剂的器件中达到了9．8％的光电转换效率，结合无溶剂离子液体电解质，实现了光电转换效率达8．1％的长期光热稳定的染料敏化太阳电池。这两项指标均为有机染料敏化太阳电池的最好结果。其性能已经非常接近钌染料。     

酞菁类金属化合物在有机太阳能电池中的应用

目前,酞菁类金属化合物在有机太阳能电池中应用广泛,其本身具有优良的光电性,不同取代基的加入使得所形成的化合物具有不同的性质.本文综述了近年来酞菁类金属化合物在有机太阳能电池方面的应用,包括其作为给受体、阴阳极缓冲层材料及对器件光电转换效率和寿命的影响.为酞菁类金属化合物在有机太阳能电池方面应用拓宽了思路,并对日后的研究提出了展望.     

基于表面等离子体增强的聚合物太阳能电池研究

为有效地提高聚合物电池器件的光吸收和电荷收集,进而提高整体器件效率,采用氧化钼(MoO3)/银纳米粒子(Ag NPs)/氧化钼作为复合阳极缓冲层,制备了反型聚合物太阳能电池,并研究了在缓冲层中加入金属纳米颗粒对器件性能的影响.实验结果表明,在MoO3缓冲层中加入1 nm的Ag时,器件的短路电流密度和光电转换效率都得到了提高,短路电流密度从9.54 mA/cm2增加到12.83 mA/cm2,效率从2.14％提高到3.23％.Ag纳米颗粒的表面等离子体共振作用,有效地提高了器件的光吸收和电荷收集,提高了整体器件效率.     

退火温度对CH_3NH_3PbI_3成膜质量及光伏性能的影响

采用简单的溶液法在FTO玻璃上制备钙钛矿薄膜.通过运用控制变量法研究退火温度对钙钛矿层成膜质量的影响规律,利用SEM、XRD、UV、IV、EQE等表征手段对器件的形貌、结构、光学和光电转换效率进行研究.研究结果表明,退火温度对钙钛矿吸收层的结晶性能、钙钛矿太阳能电池的光电转换效率影响较大,当钙钛矿薄膜退火温度在100℃时钙钛矿薄膜具有较高的结晶质量,同时还具有较高的表面覆盖率,使钙钛矿太阳能电池的效率达到最大.     

硅光电管光电转换特性的测量分析及应用

<正>近年来硅光电器件在各种仪器仪表上的应用日益增加,为了进一步研究硅光电管的光电转换特性,我们对硅光电二极管和硅光电三极管进行了实验测量.经过分析和研究,发现了有用的特性.可利用这些特性作电阻开关计、测量光强等应用;利用光电转换技术可以开发多种应用产品,用以测量光源的强度分布,物体的反光度、照相底片     

扇型探测器光电特性的修正方法

研究了扇形自扫描光电二极管列阵（ＳＳＰＤ）的光电特性，分析了器件的特殊结构和非线性转换特性，提出了一种快速、准确的修正方法。     

功率集成光激MOS控制交流多路开关模拟设计

介绍了一种新型功率集成光激MOS控制多路开关，它由双向晶闸管，MOS器件，光电器件组成。此开关通过光电转换来实现强电与弱电之间的隔离，可工作在交流状态，其通态压降低，约在1．5－3V之间，并对其阻断特性，电流特性，开关特性进行了全面的模糊分析，此开关适用于开发各种电源开关产品。     

低廉碳对电极DSC用KI/I2电解质改性及光电性能

通过采用不同类型添加剂和溶剂对低廉的KI/I2电解质进行改性,分析了将其应用于介孔碳对电极染料敏化太阳电池（DSC）的光电性能,同时借助电化学阻抗谱（EIS）分析了性能改进的内在原因。结果表明,相对于丙烯碳酸酯（PC）和碳酸乙烯酯（EC）,磷酸三丁酯作为KI/I2电解质的添加剂获得了最佳转换效率的器件（4.05%）,其值比PC为添加剂的电解质大11.6%,更比EC为添加剂的电解质大18.4%。添加磷酸三丁酯减小了电解质的电阻,加强了I-/I3-在电解质中扩散能力,实现短路电流和填充因子的改善,进而使其获得最高效率的器件。改性后,基于KI/I2供体对的电解质的最佳成分配比为：0.5M KI、0.05M I2、0.5M磷酸三丁酯的乙腈和乙二醇溶液（体积比为4：1）,其组装的器件的转换效率已高于LiI/I2电解质（3.51%）。     

南开大学铜铟镓硒薄膜太阳电池中试获重大进展

近日,南开大学国家“863”铜铟镓硒太阳能薄膜电池中试基地中试工艺设备与大面积材料和器件开发取得重大进展,成功研制出有效面积为804cm^2的玻璃衬底铜铟镓硒太阳电池组件。经国家权威机构测试,光电转换效率为7％。     

鱼(虾)苗光电计数器

本专利综合运用了“朗伯—比尔定律”(光的吸收定律)和光的散射原理,当平行光线穿过其媒质(如水)时,该媒质里的悬浮微粒(如鱼、虾苗)就影响透过光强度,通过测试透过光强度的变化,则可计算出悬浮微粒(鱼、虾苗)的数目。如图所示,平行光光源(1)发出平行光,通过盛有鱼、虾苗和水的测试杯(2)(测试杯选用塑料、玻璃等透光性能好的材料),并由聚透镜(3)会聚于光电器件(4)上,由光电器件所产生的电信号经光电转换     

顶发射白光有机电致发光器件的优化

为满足大面积固态照明与全彩显示的需求,实现色度稳定的高效率顶发射白光有机电致发光器件,采用仿真和实验相结合的研究方法,模拟基于光学传输矩阵法和电磁场理论进行计算,用真空蒸镀法制备器件并测试其光电性能。确定传输层材料、厚度和结构,优化发光效率,逐步改进发光层结构,以改善器件的效率和颜色质量。结果表明,基于电学平衡的P-I-N传输结构和蓝/红/蓝三明治型发光结构,能实现色度稳定的高效率顶发射白光有机电致发光器件。