Efficient Hybrid Photovoltaic Devices Based on in-situ Electrochemical Copolymerization of 3-Methylthiophene and Bithiophene into Pores of Nanocrystalline TiO2

Novel organic and inorganic hybrid photovoltaic devices were thbricated by in-situ electrochemical copolymerization of 3-methylthiophene（3MT） and bithiophene（BT） into the pores of nanostructured TiO2 sintered on fluorine-doped tin oxide（FTO） substrate. The photoactive layer was investigated by Fourier transform infrared（FTIR） spectroscopy, ultraviolet-visable（UV-Vis） spectrometer, scanning electron microscope（SEM） and cyclic voltammo- gram characterization. Device efficiency based on different molar feed ratios of 3MT and BT during electrochemical polymerization, and the effect of in-situ copolymer state（doped by electrolyte and de-doped） were measured and compared. Under the solar illumination of 100 mW/cm2（AM 1.5）, an optimized device efficiency of 0.938% was obtained when the molar ratio of 3MT to BT was 500：1, polymerization time was 500 s and the system was in doped copolymer state, respectively. The mechanism of overall photovoltaic parameter improvement was discussed.     

聚合物光伏材料与器件研究进展

高效率的聚合物太阳电池依赖于光吸收活性层材料对太阳光能量的充分利用．电极界面材料将光吸收活性层产生的空穴和电子分别快速高效地抽取到阳极和阴极,并通过进一步改进光伏器件的结构提升能量转换效率和稳定性．本课题组在光吸收活性层中新型聚合物给体材料、新型电极界面材料、利用水／醇性电极界面材料制作新型倒装器件结构的太阳电池方面取得重要进展,推动了太阳电池在能量转换效率和稳定性方面的突破．     

四氟苯基宽带隙聚合物给体光伏材料的研究

设计并通过Stille缩聚方法合成了一种基于四氟苯和4,8-双(5-(2-乙基己基)噻吩-2-基)-苯并[1,2-b:4,5-b’]二噻吩单元的推拉电子型宽带隙聚合物(PBDT4F)作为聚合物太阳能电池的给体材料。用核磁共振氢谱(1H-NMR)、凝胶渗透色谱(GPC)、热重分析、紫外-可见吸收光谱和循环伏安法等对其进行了表征。结果表明:PBDT4F对400～600 nm短波长光具有强吸收能力,并且具有低的最高占有轨道(HOMO)能级和适合的最低未占有轨道(LUMO)能级。基于PBDT4F为给体、有机小分子(5Z,5’Z)-5,5’-((7,7’-(4,4,9,9-四辛基-4,9-二氢-s-茚并[1,2-b:5,6-b’]二噻吩-2,7-二基)双(苯并[c][1,2,5]噻二唑-7,4-二基)双(亚甲叉))双(3-乙基-2-硫代-4-噻唑烷二酮)(O-IDTBR)为受体的共混活性层的光伏器件取得了0.986 V的开路电压和2.58%的光电转化效率。     

稀土有机光→电、电→光转换器件

198 6年Ｔａｎｇ发表双层有机光伏电池[1] 与无机光伏电池相比 ,以重量轻 ,材料经济并可以沉积在柔性衬底上等潜在优势正在引起人们注意。目前对有机光伏效应的研究多集中在聚苯乙炔 (ＰＰＶ)及其衍生物上[2 ,3 ] ,能量转换效率在 10ｍＷ·ｃｍ- 2 紫外光照下可超过 4 % [4 ] ;以小分子有机物制成的光伏器件也得到研究人员的关注[5,6] 。但是采用稀土配合物作为电子给体层的有机光伏器件还未见报道。我们研究组一直对以稀土有机配合物为发光层的有机ＥＬ器件进行研究[7,8] 。在研究ＥＬ器件特性过程中 ,我们发现稀土有机电致发光器件在紫外…     

石墨烯微超级电容的制备和光伏组件储能性能

采用滴注法制备了氧化石墨烯薄膜进行激光光刻,通过显微观察证实了还原态氧化石墨烯的生成,根据薄膜的方阻测试确定了最优的光刻参数。然后,在非晶硅组件电池的背面制备氧化石墨烯薄膜,光刻出平面叉指状电极。5个单节微超级电容的超薄电极进行串联,具有高工作电压,实现了对光伏电能的存储。结果表明该储能器件具有高循环稳定性,50次充放电循环的容量保持率为99.85%。该研究为设计制作用于光伏组件的一体化储能系统提供了新思路。     

基于云理论的我国光伏产业产能过剩评估研究

基于云理论的评价方法,构建指标体系,利用云重心理论求出各指标的云模型,计算与理想状态向量的加权偏离度,以此衡量我国光伏产业产能过剩程度.该评价理论提高了评价结果的准确性,评价结果与实际情况吻合,表明该评价指标与评价方法具有较强的可操作性和科学性,并就此对光伏产业产能过剩的治理,提出了政策建议.     

新组合模型在光电功率预测中的应用

为提高光伏预测要求的精准性,文章提出一种新算法将神经网络和ARMA算法改进组合,构成NEW ARMA-BP模型算法.以某30兆瓦的光伏电站采集的输出功率为输入样本,基于ARMA和BP神经网络算法在Matlab环境下依次搭建了相应的预测模型,预估光伏短期输出量.采用"误差正态检验图"判断基于两种不同算法的误差水平,依据两种单模型预测误差,运用所提出的新方法计算权值并获得新的预测值.基于Matlab的仿真结论验证了组合预测在光伏输出预测领域的适用性.     

光伏支架柱平面内有侧移失稳计算长度系数研究

光伏支架是一种典型的不等高单层框架,有侧移失稳的光伏支架柱计算长度系数需考虑多方面因素的影响,无法直接套用现有规范公式．综合考虑了光伏支架短柱和长柱的刚度比γ、短柱和长柱的高度比β以及梁柱线刚度比K1的影响,进行了理论推导,得出了不等高单层框架柱有侧移失稳计算长度系数的计算公式,并制作表格以便工程人员查阅使用．然后以某典型光伏支架实际工程为算例,建立了有限元数值分析模型,并分别进行了线性屈曲分析和考虑几何非线性以及材料非线性的极限承载力分析．分析结果表明,提出的理论公式和计算表格能够精确地计算光伏支架有侧移失稳的极限承载力．