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关于有机太阳能电池特点以及发展概况分析,你了解吗?
[发布时间]:2021年3月17日 [来源]:互联网综合 [点击率]:427
【导读】: 随着全球多样化的发展,我们的生活也在不断变化着,包括我们接触的各种各样的电子产品,那么你一定不知道这些产品的一些组成,比如有机太阳能电池。  有机化合物种类繁多,有机分子的化学结构易于修饰,化合物...

  随着全球多样化的发展,我们的生活也在不断变化着,包括我们接触的各种各样的电子产品,那么你一定不知道这些产品的一些组成,比如有机太阳能电池。

  有机化合物种类繁多,有机分子的化学结构易于修饰,化合物的制备和纯化简单,可制得大面积的柔性薄膜器件,具有未来成本优势和广泛的应用前景。 将有机太阳能电池制成膜。 另外,柔性太阳能电池可以形成在可卷折叠的基板上。 与有机硅制成的太阳能电池相比,有机材料制成的太阳能电池具有制造面积大,成本低,简单灵活的优点。 随着新材料的不断发展和相关技术的发展,有机太阳能电池的前景日益广阔。

  有机太阳能电池以具有光敏性质的有机物作为半导体的材料,以光伏效应而产生电压形成电流。有机太阳能电池作为新型太阳能电池器件,具备柔性、质量轻、颜色可调、可溶液加工、大面积印刷制备等特点,是目前太阳能电池研究领域的热点。但是效率低是限制其大规模应用的主要原因。

  有机材料选择是太阳能电池制作的关键, 它必须满足以下几个基本要求:和半导体接触 紧密;在可见光区有好的光吸收;有稳定也即是 长寿命的激发态存在;足够负的激发态氧化还 原势以使电子注入半导体导带,并且基态氧化 还原势尽可能正;满足初级和次级电子转移过 程中能量损失最小的要求。

  已知假设能量转换率已达到30%,则撞击地球的日光的平均能量密度为1376W / m2。该市每个三口之家的平均每日用电量为3kw·h,平均日照时间为4h,只有不到2平方米的太阳能电池板可以提供充足的电力。另一方面,家用电路的最大熔断电流通常约为20A,最大瞬时功率为4400W。仅需要约10平方米的太阳能电池板即可获得此瞬时功率。

  最早的有机太阳能电池是肖特基电池,也就是说,将有机半导体染料(例如酞菁)气相沉积在基板上以在真空条件下形成夹心结构。最初的有机太阳能电池都是单层结构,但是单层结构太阳能电池的单色量子效率(量子效率),填充因子(填充因子)和总光电转换效率都非常低。无机太阳能电池的高光电转换效率和p2n掺杂极大地激发了有机太阳能电池的灵感。后来,出现了新型的有机太阳能电池,例如吸收无机太阳能电池的双层异质结和体异质结。各种参数已得到有效改善和改进。

  在有机太阳能电池的机理研究方面没有重大的新突破。能否为有机太阳能电池的设计找到新的依据可能是一个需要长期解决的问题。然而,可以大胆地预测,低成本,高效率和简单技术的有机太阳能电池在未来的商业化是不可避免的,它将成为世界能源中的重要生命力。有机太阳能电池的商业化还有很长的路要走。关键问题是改进电池的各种性能参数,尤其是总光电转换效率。解决该问题的主要方法是从有机太阳能电池设计,电池的运行机理,电池的生产材料和生产工艺这三个关键方面入手。

  工厂和学校等耗电大的地方依靠水利,风能和核能来获取电力。这种多级供电系统不仅可以保证社会的正常运行,而且可以充分利用清洁能源。通过以上计算,我们还可以粗略地看到太阳能电池只能用作辅助能源,而不能用作主要能源。因为尽管太阳能的总量非常大,但是由于场地和成本等因素而无法获得高功率,并且难以满足高功耗场所的功率需求。此外,太阳能受天气条件和其他因素的影响很大,并且不是很稳定。因此,将其用作主要能源是不现实的。

  在研究设计过程中,一定会有这样或着那样的问题,这就需要我们的科研工作者在设计过程中不断总结经验,这样才能促进产品的不断革新。

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