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有機太陽(yáng)能電池轉換效率的極限值約為21%

作者: 時(shí)間:2016-12-09 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò ) 收藏
在作為新一代太陽(yáng)能電池備受關(guān)注的“有機太陽(yáng)能電池”方面,日本產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所(產(chǎn)綜研)對這種電池將陽(yáng)光轉換成電力的能力——“光電轉換效率”(以下簡(jiǎn)稱(chēng)轉換效率)的理論極限進(jìn)行了模擬計算,得出氣數值約為21%。日本正以產(chǎn)綜研太陽(yáng)能發(fā)電工學(xué)研究中心為核心,匯集環(huán)境·能源、測量·計量標準、納米技術(shù)·材料·制造等多領(lǐng)域研究人員組成有機太陽(yáng)能電池極限效率研討會(huì ),開(kāi)展有機太陽(yáng)能電池轉換效率的理論極限方面的研究。此次在理論上計算出的約21%的極限值高出目前所能實(shí)現的10~12%實(shí)際效率許多,表明今后通過(guò)選擇及改進(jìn)材料并優(yōu)化結構,還有望使轉換效率進(jìn)一步提高。

目前主流的晶體硅太陽(yáng)能電池等無(wú)機太陽(yáng)能電池的轉換效率理論極限已獲知。此次便是以此為基礎,并將無(wú)機太陽(yáng)能電池與有機太陽(yáng)能電池在吸收光后產(chǎn)生電力的機理方面的不同納入考慮因素,計算出了有機太陽(yáng)能電池的轉換效率理論極限值。該成果有望成為有機太陽(yáng)能電池的轉換效率“能夠提高到何種程度”的研發(fā)指南。上述成果將于近期在應用物理學(xué)會(huì )雜志《AppliedPhysicsLetters》的在線(xiàn)版上公開(kāi)。

本文引用地址:http://dyxdggzs.com/article/201612/328359.htm

有機太陽(yáng)能電池擁有有機材料所特有的薄輕軟柔特性,可安裝在以往的晶體硅太陽(yáng)能電池板難以設置的場(chǎng)所,作為新一代太陽(yáng)能電池備受期待。不過(guò),與晶體硅太陽(yáng)能電池相比,有機太陽(yáng)能電池在提高轉換效率及耐久性方面還存在技術(shù)課題。但近年來(lái)其轉換效率快速提高,有研究稱(chēng)已超過(guò)10%,達到了與非晶硅太陽(yáng)能電池相當的水平。因此,業(yè)界對有機太陽(yáng)能電池的轉換效率“能夠提高至何種程度”頗為關(guān)注。

在無(wú)機半導體太陽(yáng)能電池方面,Shockley和Queisser于1961年宣布其轉換效率的理論極限值約為30%,近年的實(shí)際效率已接近這一數值,無(wú)機太陽(yáng)能電池的研發(fā)最近正朝著(zhù)通過(guò)采用多結型及集光型等Shockley-Queisser理論中未曾考慮的構造來(lái)提高效率的方向發(fā)展。而另一方面,有機太陽(yáng)能電池的轉換效率也在急速提高,已達到需要依據“能提高至何種程度”的指南來(lái)推進(jìn)的水平,因此業(yè)界希望獲得類(lèi)似Shockley-Queisser理論那樣的極限效率數據。



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