太阳能电池通过掺杂测试

近期,《自然-通讯》期刊报道了一种控制掺杂(Doping)的方法,能提高薄膜太阳能电池的效率。新技术有助于制造低成本太阳能电池。制造薄膜太阳能电池比制造传统硅太阳能电池要便宜,但薄膜太阳能电池一般效率很低。掺杂是指在材料中掺入少量金属元素,这种方法有助提高薄膜太阳能电池效率,但制造过程有机会破坏材料的电子特性。瑞士联邦材料科学与技术实验室Lukas Kranz教授与其研究团队现在克服了这个障碍,成功在碲化镉(CdTe)太阳能电池中掺入铜。他们利用气相沉积法和温热处理法仔细地控制掺杂在CdTe     

染料敏化太阳能电池用固态及准固态电解质的研究进展

染料敏化太阳能电池是近十几年发展起来的新型的高效率、低成本光电化学太阳能电池,有着巨大的潜在商业价值和广阔的应用前景。电解质是染料敏化太阳能电池的重要组成部分,对电池的光电转换性能及稳定性有重要影响。本文评述了最近国内外学者在染料敏化太阳能电池用固态和准固态电解质体系的研究进展,并对该领域的发展前景进行了展望。     

光电化学过程及其应用研究的部分新成果

光电化学过程及其应用研究的部分新成果＊王尧宇时茜史启祯（西北大学化学系西安７１００６９）高忆慈（兰州大学化学系兰州７３００００）关键词光电转换材料新型太阳能电池太阳能利用１光电转换材料及新型太阳能电池１．１ＲＥＤＯＸ太阳能电池在利用太阳能的过程中，当...     

聚合物太阳能电池光伏材料的研究进展

聚合物太阳能电池由于成本低廉、轻薄灵活、光伏材料分子结构的可设计性等优点成为近年来太阳能电池研究与开发的热点.光电转化效率较低一直是制约此类电池商业化的关键问题,而影响效率的因素包括电池结构、光伏材料的选择、以及电池的组装技术等.本文简要介绍了聚合物太阳能电池的工作原理,对电池光敏层结构的研究进展以及给、受体材料的种类...     

宽光谱太阳能电池

太阳能电池的光谱响应特性和光电转换效率与光伏材料的微观能带结构及其宏观组装方式密切相关。无论使用哪种光伏材料,普通单结或单层太阳能电池都只能对部分波段的太阳光进行有效利用。宽光谱研究的目标是要使太阳能电池更好地利用太阳光谱所覆盖的全部波段范围的能量,从而提高太阳能电池光电转换效率。本文从化学角度综述了实现宽光谱太阳能电池的基本方法和当前的研究进展,其中包括叠层太阳能电池、中间带太阳能电池、量子点太阳能电池、热光伏太阳能电池、上转换和下转换、分子基柔性太阳能电池等方法。     

基于金属配合物的下转换材料及其光伏应用研究进展

太阳能光伏作为一种把太阳光转换成电能的绿色可再生能源倍受青睐。通过下转换材料将太阳光谱中的紫外光转换为可见光后被太阳能电池更高效地利用,是提高电池光电转换效率的一条可行性途径,引起了科学界的广泛关注。本文将综述用于太阳能电池的下转换材料研究成果,重点介绍基于发光金属配合物的下转换材料及其光伏应用研究进展;同时展望基于太阳能电池用下转换材料开发的发展机遇,以及亟需解决的问题和途径。     

液流储能电池技术研究进展

液流储能电池技术是一种高效、大规模电化学储能技术,在风能、太阳能等可再生能源发电、智能电网建设等方面有着广阔的应用前景。本文重点对全钒、多硫化钠-溴和锌-溴液流储能电池的工作原理、特点、国内外研究现状及发展趋势进行了综述,并对其他探索性液流储能电池体系进行了介绍。提出了制约液流储能电池技术发展瓶颈问题,展望了液流储能电池未来发展趋势。     

有机叠层太阳能电池光电转化效率突破17%

有机叠层太阳能电池可以克服单节器件吸光能力和范围有限等问题,是提高有机太阳能电池光伏效率的一个重要策略.最近一项研究采用在可见和近红外区域具有良好互补吸收的子电池,构筑了效率高达17.3%的有机叠层太阳能电池.这一结果表明,经过合适的材料选择与器件构筑,有机太阳能电池有望获得与其他光伏技术电池相当的光伏效率.     

基于p型光电极的染料敏化太阳能电池研究进展

基于p型光电极的染料敏化太阳能电池是一种受到广泛关注的新型太阳能电池。根据电池的结构不同可以将其分为p型和p-n叠层型染料敏化太阳能电池。其中p-n型叠层染料敏化太阳能电池的理论光电效率可以达到43%,高于传统的基于n型TiO_2光阳极的染料敏化太阳能电池理论效率(30%),引起了科学界的高度关注。本文将总结基于p型光电极染料敏化太阳能电池(p型和p-n型叠层器件)的研究成果,重点介绍用于p型和p-n型叠层染料敏化太阳能电池的电极材料,染料及电解质的研究进展;同时总结目前该类电池发展中亟需解决的问题以及进一步提高器件效率的途径。     

喷墨打印技术制备聚合物太阳能电池的研究进展

聚合物太阳能电池具有成本低、质量轻、容易制备大尺寸器件等优势,是太阳能电池研究中最为活跃的领域之一。喷墨打印技术作为新的成膜技术,具有材料利用率高、快速、可柔性加工等优点,已被用于聚合物太阳能电池的制备,发展潜力巨大。综述了聚合物太阳能电池、喷墨打印技术和喷墨打印技术制备聚合物太阳能电池的研究进展,同时对聚合物太阳能电...     

先进电池关键材料循环利用现状与存在的问题

目前应用最广泛的先进电池主要有锂离子电池、氢镍电池和太阳能电池等.氢镍电池是20世纪80年代后期研制成功的高能电池,锂离子电池则是20世纪90年代初由日本索尼公司率先研制成功并投入商业生产的绿色高能电池,而太阳能电池则是近年来发展最快速的物理电源之一.     

基于p型光电极的染料敏化太阳能电池研究进展

基于p型光电极的染料敏化太阳能电池是一种受到广泛关注的新型太阳能电池。根据电池的结构不同可以将其分为p型和p-n叠层型染料敏化太阳能电池。其中p-n型叠层染料敏化太阳能电池的理论光电效率可以达到43%,高于传统的基于n型TiO₂光阳极的染料敏化太阳能电池理论效率（30%）,引起了科学界的高度关注。本文将总结基于p型光电极染料敏化太阳能电池（p型和p-n型叠层器件）的研究成果,重点介绍用于p型和p-n型叠层染料敏化太阳能电池的电极材料,染料及电解质的研究进展;同时总结目前该类电池发展中亟需解决的问题以及进一步提高器件效率的途径。     

有机太阳能电池

太阳能是一种巨大的无污染能源。关于太阳能的利用问題大致有三种方式:(1)太阳能直接转换成电能,即光-电转换。(2)太阳能直接转换成热能,即光-热转换。(3)太阳能直接转换成化学能,即光-化学转换。迅速发展的太阳能电池是利用光-电转换效应将太阳能直接     

先进电池关键材料循环利用现状与存在的问题

目前应用最广泛的先进电池主要有锂离子电池、氢镍电池和太阳能电池等。氢镍电池是20世纪80年代后期研制成功的高能电池，锂离子电池则是20世纪90年代初由日本索尼公司率先研制成功并投入商业生产的绿色高能电池，而太阳能电池则是近年来发展最快速的物理电源之一。     

《铅碳电池》

铅碳电池是新一代铅酸电池。它解决了普通阀控式铅酸电池在新能源汽车和太阳能风能发电的储能应用中遇到的共同问题,即高倍率部分荷电(HRPSo C)条件下循环使用时,负极严重硫酸盐化使电池失效的问题。     

电沉积ZnO纳米棒阵列及共形结构杂化太阳能电池

采用电沉积法制备出ZnO致密纳米颗粒膜和不同尺寸的纳米棒阵列。通过在ZnO上旋涂p型聚合物聚3-己基噻酚(P3HT)与n型富勒烯衍生物[6,6]-苯基-C61丁酸甲酯(PCBM)的混合物,并蒸镀金属Ag,制备出不同结构的杂化太阳能电池。通过扫描电镜、X射线衍射、光致发光和模拟太阳光光电性能测试,对ZnO的生长条件、晶体形貌及缺陷与太阳能电池性能之间的关系进行了系统研究。结果表明,ZnO的形貌和晶体缺陷的分布对杂化太阳能电池有重要影响,避免共混聚合物与ZnO缺陷聚集区的直接接触可有效消除电流泄漏。在电池结构方面,与ZnO纳米阵列块状结构杂化太阳能电池相比,共形结构的杂化太阳能电池可有效缩短空穴到金属电极的传输距离,增大聚合物与金属电极的接触面积,光电转换效率可提升64%~101%。     

电沉积ZnO纳米棒阵列及共形结构杂化太阳能电池

采用电沉积法制备出ZnO致密纳米颗粒膜和不同尺寸的纳米棒阵列。通过在ZnO上旋涂p型聚合物聚3-己基噻酚（P3HT）与n型富勒烯衍生物[6,6]-苯基-C61丁酸甲酯（PCBM）的混合物,并蒸镀金属Ag,制备出不同结构的杂化太阳能电池。通过扫描电镜、X射线衍射、光致发光和模拟太阳光光电性能测试,对ZnO的生长条件、晶体形貌及缺陷与太阳能电池性能之间的关系进行了系统研究。结果表明,ZnO的形貌和晶体缺陷的分布对杂化太阳能电池有重要影响,避免共混聚合物与ZnO缺陷聚集区的直接接触可有效消除电流泄漏。在电池结构方面,与ZnO纳米阵列块状结构杂化太阳能电池相比,共形结构的杂化太阳能电池可有效缩短空穴到金属电极的传输距离,增大聚合物与金属电极的接触面积,光电转换效率可提升64%~101%。     

聚合物太阳能电池材料的研究进展

随着能源短缺和环境污染两大问题日益加重,人们对太阳能开发与利用更加深入。在众多太阳能的利用方式中,太阳能电池被认为是最有前途的。然而无机太阳能电池因其本身缺陷而受到限制。聚合物太阳能电池由于其成本低、质量轻、合成与修饰容易等优点成为太阳能电池研究的热点。近年来,该类太阳能电池的光电转换效率已经超过8%。本文简要介绍了聚合物太阳能电池的基本原理,并从开路电压、短路电流和填充因子等方面着重分析了其材料的设计原则,最后对其未来发展前景作出了展望。     

引入Sb降低CZTS硒化温度的研究

采取直接在Cu_2ZnSnS_4(CZTS)驱体溶液中溶解锑基化合物的方法于CZTS中引入Sb,探究了不同浓度Sb的引入对于CZTS薄膜太阳能电池的影响.研究结果表明Sb的引入能够显著降低CZTS的硒化温度至470℃.同时XRD和SEM表征测试结果表明随着Sb引入浓度的增加,低温下制备的CZTS薄膜的结晶性得到了逐渐的增强.EQE测试结果表明Sb引入之后CZTS薄膜太阳能电池的光响应也得到了提升,最终能够大幅提升CZTS薄膜太阳能电池的各项光伏性能参数,在4%(物质的量分数) Sb的引入量时得到了7.72%的效率.     

21世纪的能源──太阳能电池

问：目前市场上的太阳能电池主要是由什么材料制作的?