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EL測(cè)試儀伴隨的柔性太陽(yáng)能電池的探索之路
EL測(cè)試儀伴隨的柔性太陽(yáng)能電池的探索之路
能源問(wèn)題是人類面臨的一個(gè)嚴(yán)峻問(wèn)題。取之不盡、用之不竭的太陽(yáng)能是清潔能源時(shí)代的寵兒。太陽(yáng)能電池是把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能的重要裝置，其光電轉(zhuǎn)化效率和穩(wěn)定性成為業(yè)內(nèi)關(guān)注的在國(guó)內(nèi)，中國(guó)科學(xué)院院士李永舫自2000年開(kāi)始從事共軛高分子轉(zhuǎn)入有機(jī)聚合物太陽(yáng)能電池的研究。他告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》：“有機(jī)聚合物太陽(yáng)能電池與傳統(tǒng)硅基太陽(yáng)能電池相比，大的特點(diǎn)是可以做成柔性和半透明，整體耗能低很多。”在太陽(yáng)能電池的探索之路上，離不開(kāi)EL檢測(cè)儀的檢測(cè)。讓我們一起回顧柔性太陽(yáng)能電池的探索之路。
尋找電池器件材料
20世紀(jì)50年代，太陽(yáng)能電池開(kāi)始興起并發(fā)展至今，現(xiàn)在應(yīng)用比較普遍的是硅基太陽(yáng)能電池。此外，還有無(wú)機(jī)半導(dǎo)體薄膜太陽(yáng)能電池、染料敏化太陽(yáng)能電池、鈣鈦礦太陽(yáng)能電池、有機(jī)聚合物太陽(yáng)能電池等。
不同太陽(yáng)能電池結(jié)構(gòu)不一樣，比如有機(jī)聚合物太陽(yáng)能電池的有機(jī)光敏帶由P型有機(jī)半導(dǎo)體（容易給出電子）構(gòu)成的給體、N型半導(dǎo)體（容易接收電子）構(gòu)成的受體組成，形成很薄的柔性活性層，在外電路接通下產(chǎn)生光電流。鈣鈦礦太陽(yáng)能電池與有機(jī)聚合物太陽(yáng)能電池類似，具有三明治結(jié)構(gòu)，主要的不同在于光敏層，它是有機(jī)無(wú)機(jī)雜化構(gòu)成的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)。
提升光電轉(zhuǎn)換效率
近年來(lái)，提升材料光電轉(zhuǎn)化效率已成為太陽(yáng)能電池的主流研究方向。南開(kāi)大學(xué)化學(xué)學(xué)院教授陳永勝在柔性透明電極與柔性有機(jī)太陽(yáng)能電池領(lǐng)域研究中發(fā)現(xiàn)，獲得高性能的柔性透明電極是研發(fā)高效柔性有機(jī)光電器件的前提，也是目前該領(lǐng)域的核心難題。“因此，如何獲得同時(shí)具有高導(dǎo)電、高透光、低表面粗糙度以及制備方法簡(jiǎn)單、綠色的柔性透明電極，是一項(xiàng)巨大的挑戰(zhàn)。”
多領(lǐng)域的潛在應(yīng)用
如今，太陽(yáng)能充電儲(chǔ)能系統(tǒng)已被廣泛研究并應(yīng)用于智能電網(wǎng)、房屋能源供給、通勤電動(dòng)車輛、家用電子產(chǎn)品，以及便攜式可穿戴電子設(shè)備中。在設(shè)計(jì)新一代可穿戴便攜式能源設(shè)備尤其是太陽(yáng)能充電儲(chǔ)能系統(tǒng)時(shí)，王連洲團(tuán)隊(duì)意識(shí)到，柔韌性及可便攜性是必須考慮的兩大關(guān)鍵指標(biāo)。
而在柔性太陽(yáng)能電池的探索之路上，EL檢測(cè)儀對(duì)其進(jìn)行的內(nèi)部質(zhì)量檢測(cè)保證了這種電池的穩(wěn)定性，使得發(fā)展更加穩(wěn)健。