在室内工作的新型高性能光伏太阳能电池

时间：2021-08-28 17:52:10 来源：

有机太阳能电池经过优化，可将周围的室内光转换为电能。

瑞典和中国的科学家开发了经过优化的有机太阳能电池，可以将室内的环境光转化为电能。它们产生的功率很低，但可能足以满足物联网将带给在线的数百万种产品的需求。

随着物联网的扩展，预计我们将需要在公共场所和家庭中都拥有数百万种在线产品。其中许多传感器将成为检测和测量水分，颗粒浓度，温度和其他参数的众多传感器。因此，对小型和廉价可再生能源的需求正在迅速增长，以减少频繁且昂贵的电池更换需求。

“这项工作表明有机太阳能电池有望在我们的日常生活中广泛用于为物联网供电。”—冯高

这是有机太阳能电池的用武之地。它们不仅灵活，制造便宜并且适合在印刷机中作为大表面制造，还具有另一个优势：光吸收层由施主材料和受主材料的混合物组成，这在调节太阳能电池方面具有相当大的灵活性，从而可以针对不同的光谱（针对不同波长的光）进行优化。

新材料组合

由侯建辉（Jianhui Hou）领导的中国北京研究人员和由丰峰（Feng Gao）领导的瑞典林雪平（Linköping）研究人员现已共同开发了一种经过精心确定的组成的供体和受体材料新组合，可用作有机物的活性层太阳能电池。这种结合精确地吸收了我们客厅，图书馆和超级市场中包围我们的光的波长。

王雪明和林雪平大学实验室研究员乔纳斯·伯格奎斯特（Jonas Bergqvist）。

研究人员在《自然能源》的一篇文章中描述了有机太阳能电池的两种变体，其中一种变体的面积为1 cm2，另一种变体的面积为4 cm2。较小的太阳能电池以1000 lux的强度暴露于环境光下，研究人员观察到，多达26.1％的光能转化为电能。有机太阳能电池在200至1000 lux之间变化的环境光下，在1000 V以上的电压下提供了1000多个小时的高压。较大的太阳能电池仍保持23％的能源效率。

林雪平大学生物分子与有机电子学系的高级讲师高峰说：“这项工作表明有机太阳能电池在我们的日常生活中将广泛用于为物联网供电。”

设计规则

“我们有信心，在未来几年中，有机太阳能电池的效率将在环境光的应用中得到进一步提高，因为在这项工作中所使用的材料仍有很大的优化空间”，化学研究所的侯建辉教授中国科学院院士强调。

结果是有机太阳能电池领域内研究的进一步进展。例如，在2018年夏季，科学家与其他许多大学的同事共同发布了有关构建高效有机太阳能电池的规则（请参见下面的链接）。该文章收集了来自七所大学的25位研究人员，并发表在《自然材料》上。这项研究是由高枫领导的。这些规则已被证明在通向室内使用高效太阳能电池的完整途径中很有用。

分公司

在OlleInganäs（现为名誉教授）的领导下，林雪平大学的生物分子和有机电子研究小组多年来一直是有机太阳能电池领域的世界领先者。几年前，OlleInganäs和他的同事Jonas Bergqvist（《自然材料》和《自然能源》的文章的共同作者）成立，现在是一家公司的共同所有人，该公司致力于将室内太阳能电池商业化。

参考：崔勇，王玉明，王乔纳斯·伯格奎斯特，姚慧峰，许烨，高博伟，杨晨怡，张少庆，OlleInganäs，冯高侯建辉，2019年8月19日，自然能源DOI 10.1038 /
s41560-019-0448-5

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