ACS Nano:甲壳虫仿生在有机太阳能电池中应用
纳米技术 纳米 2020-05-10

视觉上的美感和颜色、亮度、光泽度有关,并且这种问题和光伏器件之间的联系较大,半透明的有机太阳能电池由于杰出的透光性和效率展现了非常高的应用前景,但是当材料的光利用过程中会抑制透光作用,因此苏州大学唐建新、Chen Jingde、李艳青,华盛顿大学Alex K.-Y. Jen、华东师范大学、香港城市大学等对该问题进行探索,报道了一种对光有一定选择性的电极,通过模仿甲虫表皮,制作了窄带通的光伏太阳能电池,展现了比较高的工作效率和长期工作稳定性。该太阳能电池的仿生甲虫电极展现了在紫外~红光范围内可调节的带通优化后的太阳能电池工作效率达到15.07 %,同时透光达到30 %。长期的工作稳定性测试结果显示,电池对潮湿气氛有稳定性。

本文要点:

(1制作了基于ITO/PEDOT:PSS/PM6:N3:PC71BM/PDINO/SSEs结构的电池,其中通过应用不同的SSE电极,制作了不同颜色的器件,同时最大吸光峰附近的透光达到29.70 %。与对比电池相比,这种结构的太阳能电池的效率由13.69 %提高至15.07 %。长期工作结果显示,在超过500 h的工作后,电池的效率能保持最初的50 %,稳定性高于参考太阳能电池。作者认为这种稳定性源自于SSE电极的抗氧气/潮湿气氛。此外,在80 ℃中进行加速降解电池稳定性测试,结果显示在0.37 h内对比电池的电阻由41.6 Ω sq-1增大至20000 Ω sq-1;SSE电极的电池中由于CFx覆盖层,降解过程得以减缓,在41 h后,电池的电阻为51.2 Ω sq-1

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参考文献

Shu Wang, Jingde Chen*, Ling Li, Lijian Zuo, Tian-Yi Qu, Hao Ren, Yanqing Li*, Alex K.-Y. Jen*, and Jian-Xin Tang*

Narrow Bandpass and Efficient Semi-Transparent Organic Solar Cells Based on Bio-Inspired Spectrally Selective Electrodes,ACS Nano 2020,

DOI:10.1021/acsnano.0c01517

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.0c01517


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