立陶宛考纳斯理工大学 (KTU) 的化学家合成了可以改善室内太阳能电池元件的材料。这种光伏电池还可以集成到各种电子设备中,即使在弱光条件下也能发电。
他们的研究发表在ACS 应用材料与接口公司。
石油和天然气的消耗导致大气温度升高,导致全球气候变化,目前被称为气候危机。为了解决这个问题,人们正在努力使用可再生和环境友好的能源,例如风、水和太阳能。
“风能和水能受到以下因素的限制:高成本和位置依赖性,同时太阳能灵活、高效且相对便宜。然而,室内光源和通过窗户进入的自然光的能量每天都会流失,”KTU 化学技术学院教授兼材料化学研究组组长 Juozas Vidas GraÅϋuleviäius 说道。
格拉乌勒维尤斯教授表示,这个问题可以通过室内光伏发电来解决,这种光伏发电即使在低强度光照条件下也能发电。
高效室内太阳能电池的明确市场利基
“室内使用的钙钛矿光伏电池可以集成到手机、袖珍手电筒和其他电子设备中;它们可以在人造光下发电。利用物联网(IoT)技术,可以利用这种电力有效地调节设备的运行并优化能源消耗”,KTU 材料化学研究小组的高级研究员 Asta Dabulienä 博士说道。
随着物联网技术的快速发展,室内光伏电池市场大幅扩大。因此,高性能、低成本和多功能的室内光伏电池是填补这一市场空白的关键。
Dabulienä博士合成了一系列用于室内钙钛矿光伏电池的新型高效空穴传输噻唑[5,4-d]噻唑衍生物。它们层的主要功能是选择性地传输空穴(正电荷载流子),同时阻挡电子(负电荷载流子)。这种选择性电荷传输有助于减少复合损失,从而提高太阳能电池的整体效率。
“用于这些应用的理想空穴传输半导体将具有高空穴迁移率以及与相邻层的良好能级对准,”博士解释道。达布利安。
由 KTU 研究员 Dabulienä 博士合成的含有三苯胺供体片段的噻唑[5,4-d]噻唑衍生物已被台湾明志科技大学的研究团队用于开发室内使用的钙钛矿太阳能电池。KTU开发的有机半导体使其在3000 K LED(1,000 lx)照明下的功率转换效率达到37.0%。研究表明噻唑[5,4-d]噻唑衍生物在提高钙钛矿太阳能电池效率方面具有巨大潜力。
拟议的室内太阳能电池创新是国际科学家团队的工作成果。KTU 材料化学研究小组的研究人员开发并合成了可有效传输正电荷的有机半导体,并研究了其特性。
新化合物的理论研究由沙特阿拉伯阿卜杜拉国王科技大学的科学家进行。台湾明志科技大学的研究人员构建并表征了室内使用的钙钛矿太阳能电池。
更多信息:Asta Dabuliene 等人,通过合理设计的噻唑并[5,4-d]噻唑衍生物的空穴选择层提高钙钛矿太阳能电池的效率,ACS 应用材料与接口公司(2024)。DOI:10.1021/acsami.4c04105
引文:科学家对室内太阳能电池的创新最大限度地利用光能(2024年7月25日)检索日期:2024 年 7 月 25 日来自 https://techxplore.com/news/2024-07-scientists-indoor-solar-cells-maximizes.html
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