加利福尼亚大学杨扬教授专访:聚合物太阳能电池效率提高之路

太阳一直是人类心目中最理想的清洁可再生能源之地,作为能量之源它给予人类的回报远大于它带给人类的各种难题.科学家与企业界一直都在努力尝试充分利用太阳的恩赐,这意味着需要生产效率更高的硅基太阳能电池,或者利用其他材料制备更好的电池.目前,硅基太阳能电池在效率和可靠性方面是最好的,但价格昂贵且比较笨重.聚合物材料太阳能电池是...     

烷基咪唑/五氧化二钒插层化合物的组装、表征及性能

以两种烷基咪唑类离子液体(13,-二甲基咪唑碘、1-丁基-3-甲基咪唑碘)为插层客体,通过氧化还原的方法,合成了烷基咪唑/V2O5的插层化合物。采用FT-IR、XRD、UV-vis DRS和元素分析对其结构组成进行了分析,结果表明1-丁基-3-甲基咪唑1、,3-二甲基咪唑离子已被插入到V2O5层间。电镜结果表明,所合成的材料是具有层状结构,且形貌像稻草束的纳米烷基咪唑/V2O5插层化合物。此类插层材料在水溶液中对亚甲基蓝具有很强的吸附能力,是一类对亚甲基蓝具有特殊吸附性能的新颖插层化合物。在一定条件下,该类插层化合物对染料甲基橙具有良好的光降解效果。     

博闻

<正>美国军方研发太阳能供电帐篷在炎热的沙漠环境里,利用来自太阳的能量具有重要的军事意义。在过去,美国军方凭借太阳能技术的优势,已经在阿富汗和伊拉克的驻军中研制出能发电的太阳能背包     

电能储存,走在不断优化的路上

<正>手机电池、太阳能电池及显示屏等器件通常是以厘米为度量单位,而它们的性能和其性能的改进量,却是取决于其纳米层面。2013年的IPF会议讨论了纳米工艺中的一个关键技术:电量存储。众所周知,这一技术与电动车的发展息息相关。     

红外吸收染料对热交联CTP版材灵敏度的影响

在热敏CTP(computer-to-plate)版材中,染料在曝光时会把光能转化成热能,使产酸源迅速产酸,从而使两种酚醛树脂在酸的催化作用下迅速交联,因此染料的性质对版材的灵敏度和成像效果有很大影响.本文对红外吸收染料对热交联CTP版材灵敏度的影响进行了实验研究和理论探讨.     

藻胆体耦合Chlorin e6染料敏化太阳能电池的研究

采用超声波破碎结合蔗糖密度梯度离心的方法从钝顶螺旋藻中分离出纯度较高的完整藻胆体,探讨了具有超大分子结构的藻胆体作为染料敏化太阳能电池(DSSC)敏化荆的可行性,考察了藻胆体与Chlorin e6在纳米TiO2电极上的耦合敏化作用.研究发现,藻胆体可以组装在纳米TiO2电极上作为DSSC的敏化剂,藻胆体DSSC的开路电压0.55 V,短路电流0.50 mA/cm2,光电转化效率0.19%;藻胆体与Chlorin e6耦合敏化可以增大DSSC的短路电流,提高光电转化效率,且高于藻胆体和Chlorin e6单独敏化的加和,表现出明显的耦合效应,为进一步探讨光合膜蛋白在光电材料中的应用奠定了基础.     

高转换效率的有机染料敏化太阳电池

本研究设计合成了一种分子内梯度能级、含二元π共轭单元的有机染料C217。此染料以3,4-乙烯二氧基噻吩（EDOT）与二并噻吩的顺序偶联结构作为染料的共轭系统,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。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,其性能已经非常接近钌染料。这一研究成果将促进宽光谱、高效率、低成本有机染料敏化太阳电池的开发和应用。     

聚合物/富勒烯太阳能电池器件最新研究进展

聚合物太阳能电池具有质量轻、柔性好、生产成本低和易于实现大面积加工等独特优势. 近年来, 以共轭聚合物作为电子给体, 富勒烯及其衍生物作为电子受体的聚合物/富勒烯太阳能电池受到了研究人员的广泛关注, 成为光伏研究领域中的热点之一. 紧扣聚合物/富勒烯光伏体系中的光吸收、激子扩散和解离以及自由载流子输运和抽取等关键科学问题, 从器件结构优化、形貌控制和界面修饰等不同侧面介绍了提高聚合物/富勒烯太阳能电池性能的方法, 讨论了相关机理, 最后对其未来的发展做出了展望.     

三重态激子在不同荧光染料掺杂体系中的湮灭过程

室温下,在红色荧光染料掺杂的有机发光器件ITO/N,N′-bis(naphthalen-1-y)-N,N′-bis(phenyl)benzidine(NPB)/tris(8-hydroxyquinolato) aluminum (Alq3):4-dicyanomethylene-2-methyl-6-p-dimethylaminostyryl-4H-pyran(DCM)/Alq3/LiF/Al中,观察到发光随外磁场的变化(即磁致发光)表现为刚开始的快速增加,在~50mT处达到最大后,随着磁场的进一步增加,又呈现出减弱的特点(即高场效应);而且,器件的掺杂浓度越高、所加偏压越大,该高场减弱就越明显.但在另一类绿色荧光染料5,12-dihydro-5,12-dimethylquino[2,3-b]acridine-7,14-dione(DMQA)的掺杂器件中,磁致发光的高场部分则是在~50mT后增加变缓并逐渐趋于饱和.分析结果表明,Frster能量转移过程占主导发射的DMQA掺杂器件,不利于染料分子上三重态激子的形成,从而,通过三重态激子对(triplet pairs)湮灭产生单重态激子(triplet-triplet annihilation,TTA)的过程不易发生;但在载流子陷阱效应参与发射的DCM掺杂器件中,室温下在染料分子上就可以形成寿命较长的三重态激子,增加了发生TTA过程的几率.因此,基于掺杂器件中两种不同的发射机制,外加磁场对有机发光中三重态激子对(T…T)的演化表现出了不同的调控作用.     

染料敏化太阳电池的研究进展

本文叙述了染料敏化太阳电池的结构及其原理,对于燃料敏化太阳电池的关键技术的研究进展进行了重点综述,并对染料敏化太阳电池面对的问题及前景进行了展望。