有机太阳能电池突破超高效率的痛点?

更新时间:2023-05-04      点击次数:603

参考维基百科:有机太阳能电池的难点在于:尽管它具有良好的内部量子效率,但由于其 100 纳米量级的活性层吸收不足,与无机光伏器件相比,有机光伏电池的外部量子效率低(至多 70%)。除此之外,随着时间的推移,有机太阳能电池对氧化和还原、再结晶和温度变化的不稳定性也会导致器件退化和性能下降。对于具有不同成分的有机光伏器件,这种情况发生的程度将会有所差异,这也是众多科学家正在积极研究的领域。其他重要因素还包括:受杂质存在影响的激子扩散长度、电荷分离和电荷收集等。

  许多科学家通过以下途径致力于提高 OPV 的性能:1. 电荷载流子的迁移和传输,2.薄膜形态的影响,3. 可控生长异质结,4. 生长技术的进步,5. 真空热蒸发,6. 有机气相沉积,7. 有机太阳能墨水,8. 光捕捉,9. 串联光伏使用,10. 机械行为。

  基于上述需求,欲将改善的成果量化并进行分析,有两件事自然成为有机太阳能电池研究领域最在意的项目:(1)如何做到精准量测?(2)如何能利用量测数据快速计算并获得热力学损耗(ΔE1)﹅辐射复合损耗(ΔE2) & 非辐射复合损耗(ΔE3)的分析结果?这也是此研究领域普遍面临的痛点。

  光焱科技钙钛矿与有机光伏Voc损耗分析系统(Enlitech REPS)是一套完整的系统,可以帮助科学家测量、计算和分析工作中的太阳能电池中的Voc-loss,并为下一步的工艺改进提供思路。REPS不仅可以精准检测极低的EL-EQE信号(低至 10-5 %,即 7 个数量级),还可以计算热力学Voc loss、辐射复合 Voc loss和非辐射复合 Voc loss (通过其软件SQ-VLA)。此外,它还可以在一个柱状图中分析不同类型器件之间的 ΔV1、ΔV2和ΔV3损耗。快速提供研究人员有效的测试数据与分析结果,除了可以大幅节省研究人员的时间,还可避免人为运算所导致的错误。



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