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利用維生素B12衍生物開(kāi)發(fā)有機(jī)太陽(yáng)能電池

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:1207次  |  2018年09月16日  

印度科學(xué)教育與研究所(IISER)博物館的研究人員使用維生素B12的合成衍生物開(kāi)發(fā)出更便宜,更靈活的有機(jī)太陽(yáng)能電池


“Corroles具有非常好的光物理特性。它們?cè)诳梢?jiàn)光范圍內(nèi)顯示出優(yōu)異的吸收性并且非常穩(wěn)定。它們非常靈活,不像硅太陽(yáng)能電池,因此可以用于柔性電子設(shè)備,“該研究所的JeyaramanSankar博士和該作品的通訊作者說(shuō)。另一種可商購(gòu)的有機(jī)分子用作受體?!霸摲肿尤彪娮?,因此可用作受體,而咔咯是電子源。我們進(jìn)行了光吸收和排放研究,“該研究所的研究助理RuchikaMishra博士和該論文的第一作者說(shuō)。


該團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的有機(jī)電池在400-650nm之間顯示出三個(gè)吸收帶-太陽(yáng)光譜的整個(gè)可見(jiàn)范圍-最大吸收在420nm。將吸收的光轉(zhuǎn)換為電能(功率轉(zhuǎn)換效率)的能力為2.5%。研究人員用不同的溶劑涂覆太陽(yáng)能電池,從而提高了太陽(yáng)能電池的性能。在處理后研究表面形態(tài),并且顯微鏡圖像顯示該處理通過(guò)在活性表面上形成更密集的分子堆積來(lái)幫助改善Cor-BODIPY供體的排列。這種處理使功率轉(zhuǎn)換效率從2.5%增加到6.6%。


“許多由卟啉制成的太陽(yáng)能電池以1%的效率開(kāi)始,由于適當(dāng)?shù)母倪M(jìn),現(xiàn)已達(dá)到10%以上。進(jìn)一步優(yōu)化也有助于提高細(xì)胞的效率。Ruchika補(bǔ)充說(shuō),正在進(jìn)行更多的研究以確定其穩(wěn)定性,結(jié)果看起來(lái)很有希望。


Corroles目前用作傳感器,催化劑和生物醫(yī)學(xué)成像。這是第一項(xiàng)研究,其中已將咔咯用于本體異質(zhì)結(jié)太陽(yáng)能電池作為施主材料。作者希望這項(xiàng)研究能夠打開(kāi)一扇新的窗口,并為其開(kāi)發(fā)作為一種低成本,高效的光伏材料鋪平道路,具有廣泛的吸收和增加的靈活性。

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充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

在ACS應(yīng)用材料與接口公司發(fā)表的這項(xiàng)研究中,研究人員使用人工芳香化學(xué)品合成了供體,該化學(xué)物質(zhì)與維生素B12中的corrin環(huán)具有相似的結(jié)構(gòu)。人工合成的咔咯吸收的光很像天然葉綠素中的卟啉。有機(jī)太陽(yáng)能電池由受主和供體材料組成。供體吸收來(lái)自太陽(yáng)輻射的光,并且在受體的幫助下將收獲的能量傳遞到電極。

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