江西省新能源化学重点实验室
所况简介 联系我们
队伍概况 师资队伍
荣誉与奖励 文章发表 基金项目 专利 已转化产品 会议论文
资料下载 药品仪器
前沿动态 科学传播
您好,今天是,欢迎光临!

内容搜索



   

江西省新化学能源重点实验室以南昌大学高分子研究所和化学系为依托单位,于2011年10月得到江西省科技厅批准……
>>详细


仅限本所教师、学生浏览
任何人皆可浏览
仅限本所教师、学生浏览
仅限本所教师浏览

您当前位置:南昌大学高分子研究所 >> 科学传播 >> 浏览文章

金纳米层提高太阳能电池光电转化率

作者:杨阳等  来源:《ACS纳米》  添加日期:2011年09月02日
在太阳能的世界,有机光电太阳能电池具有广泛的潜在应用,不过它们至今仍被认为是处于起步阶段。这些用有机高分子或小分子作为半导体的碳基电池虽然比利用无机硅片制作的常规太阳能电池更薄且生产成本更低,但是它们将光能转换成电能的效率却并不理想。
 
然而,据美国物理学家组织网8月17日(北京时间)报道,美国加州大学洛杉矶分校的研究人员与来自中国和日本的同行通过将金纳米粒子用于有机光电太阳能电池,助其增强了光吸收的能力,极大地提高了电池的光电转化率。
 
在新近出版的美国化学学会《ACS纳米》(ACS Nano)杂志上,加州大学洛杉矶分校亨利萨缪里工程和应用科学学院材料学和工程教授杨阳(音译)领导的研究小组发表文章,介绍了他们如何将金纳米粒子层植入一个串联的高分子太阳能电池的两个光吸收区中,形成了特殊三明治结构的电池,从而收获到更宽太阳光谱的光能。
 
研究人员发现,通过金纳米粒子层的相互连接,他们大幅度地提高了光电太阳能电池的光电转化率。金纳米粒子通过等离子效应,可在薄薄的有机光电层中产生强电磁场,其结果是将光能聚集使其更多地被电池中的光吸收区捕获。
 
尽管将金属纳米结构融入光电太阳能电池结构中存在着不少困难,但研究小组化解了这些难题,并首次宣布成功地研制出等离子增强高分子串联太阳能电池。杨阳表示,通过简单地将金纳米粒子层植入电池两个光吸收区中,他们便获得了高效等离子高分子串联太阳能电池。出现在连接层中间的等离子效应能够同时改善上、下两层光吸收区的工作状态,将串联太阳能电池的转化率从以前的5.22%提高到6.24%,增比达20%。
 
实验和理论结果都显示,太阳能光电电池效率的提高得益于金纳米粒子近区的增强,也表明等离子效应对未来高分子太阳能电池的开发具有极大的潜力。研究小组认为,夹层结构作为开放平台能够应用于多种高分子材料,为获得高效多层串联太阳能电池创造了机会。
 
领导该项研究的杨阳同时还是加州大学洛杉矶分校加利福尼亚纳米系统研究所纳米可再生能源中心主任。参与该项目的研究人员还包括来自中国科学院半导体研究所半导体材料科学重点实验室的张兴旺(音译)和日本山形大学科学和工程研究生院的洪子若(音译)。(来源:科技日报 毛黎 张巍巍)
 
 
 
 
 
特别声明:本文转载仅仅是出于传播信息的需要,并不意味着代表本网站观点或证实其内容的真实性;如其他媒体、网站或个人从本网站转载使用,须保留本网站注明的“来源”,并自负版权等法律责任;作者如果不希望被转载或者联系转载稿费等事宜,请与我们接洽。