有机太阳能电池功率转换效率达 19.31% 创纪录新高
鉴于能源消耗对地球所带来的影响,太阳能发电技术的发展已成为实现可持续发展环境的重要一环。
由钟士元爵士可再生能源教授、电机及电子工程学系能源转换技术讲座教授李刚教授带领的研究团队,发明了一种崭新的二元有机太阳能电池形貌调控技术,采用 “1,3,5- 三氯苯” 作为有机光伏体异质结 “结晶调节剂” ,成功提高功率转换效率至19.31%,创下纪录新高。
提升功率转换效率 有助加强未来应用
有机太阳能电池在功率转换效率的显著提升,将有助拓展先进太阳能设备的未来应用。一直以来,大多数太阳能电池是使用硅来吸收阳光和发电,而有机太阳能电池则使用碳基矿物来完成同样过程,但其效率有限。
李教授表示: “新的研究成果将可拓展各种实际应用,例如可穿戴电子产品,什或是光伏建筑一体化。” 理大的单结光伏有机太阳能电池已实现近 20% 的功率转换效率,不但令性能更稳定,而且兼具灵活、透明、可延伸、轻巧和可定制颜色等独特优点,其应用前景相比传统太阳能电池广泛。
李教授接续表示: “我在过去十余年专注不懈地研究有机太阳能电池,这次获得令人鼓舞的成果,开发出更高效率的有机太阳能电池,有助加强太阳能的实际应用。”
理大研究团队花了约两年时间发掘出新型 “结晶调节剂” 。研究显示 “结晶调节剂” 可达成新颖的非单调的中间态调控策略,以控制体异质结的有机太阳能电池形貌,优化了非富勒烯受体的有机太阳能电池结晶动力学过程,有效降低光电转换能量损失。有别于传统上使用溶剂添加剂时所致的薄膜分子过度聚集,非单调中间态调控策略有助形成更有序的分子堆叠和合适的分子聚集。这项研究透过减少非辐射复合的损失令效率明显提升,特别是非辐射复合过程会降低光的生成效率和增加热能损失。研究成果已于国际科学期刊《自然通讯》内发表。 更多详情