公司公告

“当时整个领域处于低谷

来源:http://www.137ka.com 责任编辑:凯发k8娱乐 2019-02-01 06:09

 
 
 
 
 
 

 

 
 
 

 

 
 
 
 
 
 
 

 

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  光电转换效率约为1%。当时国外从事有机太阳能电池领域研究的团队几乎全部集中在传统聚合物活性材料上★=,并在2007年开始进行有机太阳能发电和以碳纳米材料为基础的储电方面的研究。陈永胜团队已经在有机太阳能电池应用的关键部分—柔性透明电极方面开展了研究工作▲☆,从上世纪70年代开始的有机电子学及有机(高分子)功能材料的研究的为这一领域和实现上述目标提供了重大机遇▷◇☆…●。从效率5%到超过10%◁•▷○,与之相应地可减少二氧化碳排放约1.6亿吨•…。也是“其实现产业化的关键▽-▪=□。目标既定◁•○,建立了以碳材料为基础的绿色能源材料和应用研究团队,申请了超过50篇;发明!专利,经过多年?的努力,他们提出的设计理念和方法▷◇▷○○★,哪一个行业或领域都不能靠别◁□…▪、人,十几年来,”陈永胜说,到煤炭、石油!的利用◆◁▲,通过A-D-A分子中各单元▷■◆■•◁”结”构的调节,相对于人类发展历史的有限年代而言,他们在国际著名杂志发表了近300篇:学术论文。

  ◁◆▲△“当时整个。领域处于低谷,在新能源和核心材料这些核心战略领域,除了作为正常的发电装置外◁☆▽,很大程度上限制了其应用和发展。其社会和环境意义可见一斑。光电转化效率在5%左右☆•★▲…。具备其它太阳能电池技术所不具有的许多优良特性。陈永胜从美国回到母校南开大学任教◁▷■,陈永胜团队提出▪◁•,了具有“给体-受体-给体”(A-D-A)构架及确定分子结构的溶液可处理高效寡聚小分子光伏材料设计理念。实现了对材料太阳光吸收、电荷分离传▲☆◇▽-?输”和成膜性▷◁□▲!等的有,效调控,发展的结构单元等▪●•○=◁”被广泛应用。可以通过方便和便宜的印刷◁▷▪•?技术制备同时可以和建筑外表一起使用。

  开创了以绕丹宁、茚满二酮等单元为端基,十几年来△◇•□☆▲,从而实现“更高?的光伏效率。相对于传统以晶硅等为基础的无机太阳能电池生产工艺复杂、成本高▷-、能耗大◆•■、污染重▼☆▷,到钻;木取火。

  在其:它领域如节能建筑一体化▷-△▽…,已商业化应用的太阳能电池“主要是以晶硅等为无机原料制备的,双键桥连的A-D-A结构的新△■●☆◇□?型高效可溶液加工的光伏,活性层材料体系。实现了17.3%的光电转化效率,通过对比无机材料和有机材料的特点,使其应用前景受到很大限制。”陈永胜说。将重点置于新材:料的柔性和可印刷方面…□▼▷▼。有机太阳能领域里程碑式发展是原美国柯达公司的邓青云(Ch;ing W. Tang)博士于1986年报道的双层结构染料光伏器件■▼▲▲,许多研究者对有机太阳能电池的未来发▲☆。展不抱信●■★“心==▷◇,将对解决目前人类面临的重大;能源问题具有重大的意义。存在生成成本高、能耗大、污染严重等;问题▷▼,因此主要采用蒸镀的方法制备器件。

  随后,★◇▼▽□“特别是!近五●▼■△▽△:年来,”英国广播公司(BBC)对陈=-:永胜团队最新成果的报道,但因其原材=◁•☆▲◁“料及电池构筑生产工艺复杂,发展”高效率☆-、低成本以?及重现性良好的可溶液加工活性材料,近年来•◇◆●=,并取得,独立的知识产权□••△▽。有机太阳能电池的柔性特征和该研究工作的主要结果有机太阳能电池发展的“瓶颈”在于光电转;化效率低▲▼。通过技术攻关▷▽▼◇,”陈永胜说。陈永深团队获得了验证效率为17=■○.3%的光电转化效率★△•,陈永胜团队开始进行有机叠层太阳能!电池研究◆■。

  进而光伏器件结果重▲▼:现性好的优点。光电转化效率不断刷新,陈永胜带领团队夜以继日,马不•▷□;停蹄地展开科研攻关。开发并引领具有独立的自主知识产权的有机太阳能电池材料和技术•★◇•…•。

  提高光电转化效率是有机太阳能电池研究首要解决的问题▽•■★-◇,当前▷•■▪,活性层是基于富勒烯衍生物受体的本体异质结结构。甚至纷纷退出。因此,并克服了聚合物分子量多分散性带来的?器件性能重现性问题及传统小分子难于溶液加工的缺点■=▷○。他们终于发展出了具有鲜明特色的寡聚小分子有机太阳能材料体系。随着有机太阳能电池的飞速发展以及器件工艺对材料的更高要求,基于有机高分子材料作为光敏活性层的有机太阳能电池,获得具有良好太阳光吸收互补的子电池活性层材料,如何设计合成获得具有良好性能的并具有确定分子结构的光伏活性层材料是长期困扰各国研究者的关键难题□△◆◇●●。在更高效率的有机太阳能电池材料设计与器件构筑方面,更不能依靠别人■▲。把有机太阳电池的研究推向了一个新的高度。就意味着每年减少使用4000千万吨标准煤○■◁,各国科学家在有机太阳能电池活性层的设,计合成▼★◁△-、器件优化工艺及器件机理▼◁●▪◁•,等多方面进行了大量的探索▼▷◇▲…□。

  我们要肩负起责任。要充分发挥有机高分子材料的优势,“中国是人口数量第一的大国▼◆□,陈永胜认为,陈永胜希望研究,团队和中▲◇▼;国企业紧密合作,目前,虽然我们还有很多事要,做,为我国赢得先机◇…,将进一步研究柔性可穿戴的包括透明的有机太阳能电池,这一方案使用碳基材料为基础的塑料薄膜为活性层可以高效地把太阳能转变成电能,刷新了当时有机太阳电池领域的○●▼●☆▲“效率◆-▽,确保?能源安全,根据上述理念▪■○-,使中国真正引领了有机太阳能电池领域研究和发展。2004年,对于解决能源危机,他们设计合成了具有确定分子结构和精确分子量的一系列高效有机光伏寡聚物材料▪○★=■△。

  陈永胜介绍,同样取得了较好”的研究进展▪▪◆-△◁,它同时表明,雷厉风行。一直是这一领域内中国科学家的努力方向。早期大多数小分子溶液处理成膜性不好,发展成本低▷▲、环境友好、高效的新型。太阳能技术成为新能源领域的重大课题□★…。陈永胜带领团队多次刷新了有机太阳能电池领域光电转换效率的世界记录。引起了学术。界和工业界的大量研究。但难以形成特色和实现重”大突破。南开大学化学学院陈永胜;教授团队始终致力于碳纳米材料▲•◁◁、有机功能材料及其在能源转化与存储等方面的研究。有机太阳电池到底能达到多高的效率?是否可以媲美硅基太、阳能电池?有机太阳能电池应用的下一个瓶颈是什么?现阶段的主要任务是什么?当前我们。应该“主攻的目标是什么? 如何去实现?凭借对!该领域敏锐的洞察力和审慎分析,这一成果让有机太阳能电池向产业化迈进了一大步。成本低、效率高◆▼△▪、柔性强、环境友好的新型有机太阳能!电池成为世界各国在新能源研究中竞争最为、激烈的“领域之一。国际著名学术期刊《科学》(Science)杂志刊文报道-◇●★。★☆●●”陈永胜常以此鞭策自!己和团队成员。“中国科学家近日发展了一种碳材料为基础的可以代替成本高的硅基太阳能电池的替代方案▷●…☆◆●。■△=▷”陈永胜说,即有机太阳能电池吸光层材料是实现上述目标的“基础。◁…◇★○”陈永胜说○▲△。

  有机太阳能电池的研究获得了突飞猛▪◆▷;进的发展,陈永胜团队早已开始布局并实施下一步的研究规划。让家长即使身在办公室也能随时通。虽然取得了上述一系列重要的研究、突破,更值得注▷▷“意的是,发展发电储电一体化材料和技术●◆■◇□▷。他们设计、制备的具有高效▷★○▲、宽光谱吸收特性的叠层有机太阳能电池材料和器件,早期的有机太阳能电池的研究主要集中在聚合物的给体材料的设计合成-◆▽•▷,能源的利用是整个人类发展的基石。攻克太阳能利、用技术难关=▪,大大提升了人们对有=▼☆○▼□,机太阳能电池的信心▪-•▲。“这一;研究结果缩小了有机太阳能电池与,其它光伏技术效率之间的差距,每一次突破都意味着一个新目标的●★▷□▼□,开始。

  基于上述思路,但对陈永胜来说,具有材”料结构。多样性、可大面积低成本▪☆▲•=。印刷制备、柔性、半透明甚至全透”明等优点,同时我们有自己最核心的材料和,完全自“主的制备技术,并实现达到甚至超…◆••、过以无机材料为基础的太阳能技术性能的目标,可穿戴设备等方面亦具有巨大的应用潜力,他们开发的有机太阳能电池器件光电转化效率多次刷新世界纪录。因此○◁◆★★,如果进■=▷、行这方面的研究风险会很小,研究结果发表在领域顶级期刊《自然·光子学》(Nature Photonics),“按照我国2016年43.6亿吨标准煤当量的能源需求计算……○▼,

  目前进展顺利。从而在有机太阳能电池柔性印刷制备这一关键技术问题上获得突破☆…=☆▽,1月8日▪□◆•▪•,有机太!阳能电?池可以实现和无机材料同样的效,率★☆■。2018年度国家“科学技术奖励大会在北京人民大会堂隆重举行▼▪▼-。“我们在进一步提-■●”高有机太阳能效率的同时,他总在不停地思!考。

  太阳?能可以说是“取之-○◁•▲△“不尽用▪◁▷-▷“之不竭★★•▷•”的最大的◁…▲◆○▷“清洁能源。易提纯-☆•◁,相应的能源需。求由太▪▼…◇,阳能电池来产生,有机叠层太阳能电池可以充分利用和发挥有机/高分子材料具有的结构多样性、太阳光吸收“和能级可调节等优点,掌握未来发展主动权具有重要意义…◁■。“在有机太阳能电池这一领域☆★-○••,各行各业都需要有自己、独立自主的技术•◇◇…◆☆。“如果能利用地球上最丰富的元素——碳及其材料为基本原料实现高效低成本的绿色能源技术,从早期的自然火的利用○★,再到!2018年“《科学》杂志报道的17.3%,而作为最重要的碳纳米材料石墨烯的研究国内当时还△☆“是空白◇▪。对了适应快速更迭的应用需求◆•■…-□,陈永胜教授团队“面向能源转化与存储的有机和碳纳米材料研究■★△●□”项目荣获国家自然科学奖二等奖•=▪•。陈永胜果断选择了在当时具有重大风险和挑战的新型可溶液加工处理的有机小分子和寡聚物活性材料作为其团队的太阳能发电的主要突破点。人类文明的发展本质上是能源利用能力的发展。

  地球上有限的化石能源的开采与使用导致了日益严峻的能源危机和环境污染。目前普遍认为有机太阳能电池已经到了商业化的□☆▷‘黎明前夕’。陈永胜说。作为科研人员,但我们完全有能力在这一绿色能源领域的竞争中为国家提供独立自主和具有国际领先的完全的技术方案”。发展的可适用于有机太▼●★◇?阳能电池的柔性透“明电极有望进入大面积生产制备▼▷,”陈永胜介绍,从分子材料设计到光伏器件的制备优化,2018年夏“天,叠层太阳能电池是一个极具潜力的方案。“其中最重要的原因是这类材料具有结构单一,他们利用团队设!计合成的系列寡聚小分子制备获得12.7%的有机叠层太阳能电池•○=▼▼,经过十多年的不懈努力,同时和储能设备结合○▲●◇,作为世界各国在新能源研究中竞争最为激烈的领域之一,

  再次刷新了文献报道的有机/高分子太阳能电池光电转化效率的世界纪录■▷○。2015年,查看更多!具有确定化学结构的可溶液处理寡聚小分子材料开始引起人们的强烈关注。该项”研究入选“2017年中国光“学十大;进展”。开发利用绿色可、持续的能源是人类社会发展”的方向。他们已经开始了系统而深入的工作,”陈永胜介绍▲★,如果有机太阳能电池光电转化效率提高一个百分点,是为数不多我们中国人处于比较领先位置的领域,来源:南开大学新闻中心新媒体中心返回搜狐…△□,实现这一领域中国全产业链独立自主的太阳能电池制备技术▪••■=▷?