Squaraine Dye提高了聚合物太阳能电池效率

时间：2021-09-03 16:25:11 来源：

耶鲁的科学家通过将荧光有机染料加入细胞层，改善了一种有希望的太阳能电池吸收光并将其转换成电力的能力。Teng-Hooi Goh和Jing-Shun Huang的形象

通过将Squaraine染料添加到基于Forster Artonance能量转移的高分子太阳能电池中，耶鲁科学家的电力转换效率达到了38％，开辟了高效高效率太阳能电池的新途径。

对于一些太阳能电池，未来可能是荧光的。

耶鲁的科学家通过将荧光有机染料加入细胞层，改善了一种有希望的太阳能电池吸收光并将其转换成电力的能力。这种Squaraine染料促进了光吸收和回收电子，从而提高了光转化为能量的转化。科学家们表示，该结果表明了开发较低成本，更高效率的光伏光伏的新途径。

“人们可以在设计具有更高效率的高级太阳能电池中应用我们的方法，”耶鲁斯的化学与环境工程助理教授Andréd·泰勒说，在线在线上发布了“自然光子”杂志。

太阳能电池是一种可再生能源技术，用于直接将光转换为电力。高分子太阳能电池，参与研究的类型，对其低成本，低重量，大面积和机械柔韧性进行吸引力。但它们效率低下 - 其吸收光能的近50％永远不会作为电力传输，主要是因为它们的聚合物网络在纳米级上没有充分排列，以使能量离开电池。

通过将Squaraine染料引入基于良好的生物化学机制的高分子太阳能电池 - Förster共振能量转移（FRET） - 研究人员达到了功率转换效率的增加38％。

在这种类型的太阳能电池 - 基于FRET的异质结高分子太阳能电池 - 额外的能量能够从一个分子迁移到另一个分子上长距离。在近红外区域高吸收的染料，两者都拓宽了太阳能电池的光谱吸收并增强了电力传输。

该方法允许不同的光吸收材料协同上工作，并导致与传统的聚合物太阳能电池相比，没有任何后处理的良好的聚合物网络。

“我们的策略同时解决了一些问题，”泰勒实验室博士后的博士兼晋申黄说。“通过策略性地结合已成功用于吸收太阳能的不同材料来利用FRET，我们展示了更高的太阳能电池。”

本文标题为“聚合物散装异质结太阳能电池，采用Föerster谐振能量转移”。

其他共同作者是泰戈·李，小飞李，马修·斯法尔，伊丽莎白A.Bielinski，斯蒂芬妮Tomasulo，Minjoo L. Lee和Nilay Hazari。

国家科学基金会，耶鲁气候和能源研究所，美国宇航局，USDOE提供了对该研究的支持。

出版物：景顺黄，等，“使用福尔斯特共振能量转移的”聚合物散装异质结太阳能电池“自然光子学，（2013）; DOI：10.1038 / nphoton.2013.82

图像：Teng-Hooi Goh和Jing-Shun Huang

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