《Joule (IF: 46.048)》侯劍輝&崔勇 基于PB2:FCC-Cl的器件可實現(xiàn)33.0%的光伏效率

太陽能是一種可再生且環(huán)保的能源來源。為了有效利用陽光，高效率的太陽能電池至關重要。中國科學院化學研究所的侯劍輝教授和北京大學的崔勇教授領導的研究團隊在有機太陽能電池領域取得了重大突破。他們的研究發(fā)現(xiàn)，集中室內(nèi)光源可以抑制有機材料中的能量紊亂，從而提高有機太陽能電池的效能并延長壽命。他們的研究成果發(fā)表于國際期刊《Joule》，為室內(nèi)應用的有機太陽能電池提供了創(chuàng)新解決方案。

提升有機太陽能電池性能： 研究團隊的研究聚焦于有機光伏（OPV）電池，對于室內(nèi)應用有著巨大潛力。然而，這些電池在低照明條件下常面臨能量紊亂的限制。研究人員通過集中室內(nèi)光照，成功減輕了能量紊亂對OPV電池的影響，提高了其開路電壓和填充因子。

研究團隊基于PB2:FCC-Cl材料系統(tǒng)開發(fā)的有機太陽能電池取得了驚人的成果。基于PB2:FCC-Cl的器件在500 lux光照下具有29.0%的光伏效率，而將室內(nèi)光源集中到20,000勒克斯時，轉換效率達到了33.0%，創(chuàng)下了有機太陽能電池在集中室內(nèi)光照下的最高轉換效率紀錄。此外，研究人員還發(fā)現(xiàn)，集中室內(nèi)光照還可以延長有機太陽能電池的壽命并降低成本。

在集中室內(nèi)光照下，所有OPV電池都表現(xiàn)出優(yōu)異的穩(wěn)定性，這得益于溫和的照明條件。值得注意的是，基于PBDB-TF:Y6系統(tǒng)的OPV電池展現(xiàn)出良好的形態(tài)穩(wěn)定性，其推估內(nèi)在壽命超過30,000小時。這一發(fā)現(xiàn)顯示了適用于室內(nèi)應用的長壽命有機太陽能電池的潛力。

低成本制造潛力： 研究人員還探索了集中OPV電池的低成本制造可能性。通過使用光波導聚焦器，他們揭示了具備成本效益的生產(chǎn)方法的潛力。這一發(fā)現(xiàn)為未來集中OPV電池在室內(nèi)應用中的經(jīng)濟制造提供了新的途徑。

侯建輝教授和崔勇教授領導的研究團隊在集中室內(nèi)光照方面取得了有機太陽能電池領域的重大突破。通過抑制能量紊亂，他們成功提升了低照明條件下OPV電池的效能、穩(wěn)定性和壽命。這些研究成果為室內(nèi)應用的有機太陽能電池提供了創(chuàng)新解決方案，開拓了新的可能性。隨著研究的不斷進展，集中室內(nèi)光照下的OPV電池有望革新我們室內(nèi)太陽能利用的方式，為各種應用提供可持續(xù)且高效的能源來源。