太陽能電池

電鏡是科學研究中進行原子和分子尺度表征的重要工具，冷凍電鏡（cryoEM）的出現(xiàn)使得研究者可以用它來觀察傳統(tǒng)電鏡無能為力的體系，如生物分子。2017年諾貝爾獎頒給了雅克·杜波謝（Jacques Dubochet）、約阿希姆·弗蘭克（Joachim Frank）?和?理查德·亨德森（Richard Henderson），就是因為他們用冷凍電鏡觀察到了生物分子的“原始狀態(tài)”，為結構生物學的發(fā)展開啟了一扇大門。 冷凍電鏡之所以適用于那些脆弱的體系，是因為它可以在低電子能量下進行檢測與成像。與傳統(tǒng)電鏡采…

不斷刷新效率的鈣鈦礦電池與太陽能電池（HOPVs）以其自身的魅力使得人們在尋找它們的技術應用上樂此不疲。在探索的道路上，人們將目光定睛在太空飛行器上。盡管目前的無機硅太陽能電池板具有很高的效率，但是它們不僅功率小而且還略顯笨重，因此輕巧的鈣鈦礦/有機太陽能電池便顯得格外誘人。最近，德國慕尼黑工業(yè)大學的研究者們第一次將鈣鈦礦/有機太陽能電池借助火箭送往太空，在極端環(huán)境下，電池仍能高效率工作，并可以直接利用陽光或者來自地球表面的反射光，功率密度在7-14mW/cm2之間，該種子選手令人眼前一亮，展示…

溶液印刷是實現(xiàn)有機光電器件高通量、低成本、大規(guī)模制備的理想方式之一。然而目前的印刷手段對器件的半導體層的結構控制仍不完善。在打印時，溶液中存在因擴散和對流引起的質量傳遞；在溶劑揮發(fā)時，也會引起質量傳遞。此外，在不同相之間還存在熱量的傳遞。上述傳遞現(xiàn)象的時間尺度并不匹配，往往會引起薄膜形貌劣化，使器件性能大打折扣。在打印體異質結或雙層結構的太陽能電池時，都會使用雙組分溶液，如何控制打印條件，進而得到更小、更均勻、單相純凈度更高的兩相體系對于提高太陽能電池的能量轉化效率、電荷傳輸能力和克服雙分子復合…

電荷傳輸層材料優(yōu)化是提高聚合物太陽能電池性能關鍵一環(huán)，它可以用于保護活性層，防止空氣中水和氧對活性層的破壞。由于具有相匹配的功函數(shù)、高電子遷移率、溶液加工特性和高透明度，ZnO廣泛用于制備電子傳輸層（ETL）。目前，ZnO制備的方法主要有溶膠凝膠法、ZnO納米粒子法。ZnO納米粒子法制備的電子傳輸層厚度較大，會降低電子遷移率，此外，ZnO納米粒子的分散液會發(fā)生團聚現(xiàn)象、疏水表面上堆積的親水納米粒子會造成電子傳輸層薄膜厚度不均勻，導致載流子萃取效率的降低。 為了解決上述問題，電子科技大學于軍勝團隊…

近幾年，由于受全球氣候異常變化、人類活動頻繁等因素的影響，森林大火出現(xiàn)的頻率有迅速增加的趨勢，這對地球生態(tài)環(huán)境和人類生命財產(chǎn)安全構成巨大威脅。如果能在火情出現(xiàn)的早期階段及時準確的報告森林火災出現(xiàn)的具體位置和狀況，將有助于消防人員及時采取措施，最大限度降低森林火災的蔓延，從而避免造成巨大生態(tài)破壞和生命財產(chǎn)損失。 目前，主要的森林防火措施仍舊以地面巡邏、監(jiān)視塔、衛(wèi)星監(jiān)控等為主。這些方法，需要巨大投入（財力、物力、人力）但卻收效有限，在實踐中取得效果并不理想。最近發(fā)生在澳洲、北美和南美的延綿數(shù)月的森林…

無機納米粒子在聚合物基體上的組裝可制備具有獨特物理和化學性質的雜化材料，并在微電子、太陽能電池、傳感器、生物分子識別等領域有巨大的應用前景。納米粒子在基體上的排布決定了雜化材料的性質。近期，受限組裝已被作為一種有效策略來構建有序聚合物組裝體。由于受限效應可導致結構受挫以及對稱破缺，因此可通過調(diào)控界面相互作用以及受限程度來制備結構新穎的聚合物組裝體。在過去的十年左右，有大量關于聚合物與無機納米粒子的受限行為的研究，并且部分實驗結果與理論計算的結果是一致的。在二維或則三維受限條件下，功能化的納米粒子…

嵌段共聚物自組裝是制備有序介孔材料的有效策略之一。該方法適用性廣，可結合多種前驅體分子，制備種類豐富、結構有序的介孔功能材料。近年來，該方法制備的介孔材料因其較高的比表面積，形貌、孔結構/尺寸等易調(diào)控，在眾多應用領域中性能優(yōu)異，尤其在能源存儲與轉化方面，受到了眾多研究者的青睞。 近日，《Chemical Society Reviews》發(fā)表了上海交通大學麥亦勇教授與合作者撰寫的關于嵌段共聚物自組裝可控制備介孔能源材料的研究綜述。文章以嵌段共聚物自組裝原理開篇，綜述了近10年該領域的研究進展，重點…

全聚合物太陽能電池(All-polymersolar cells, all-PSCs)是基于聚合物給體和聚合物受體的太陽能電池，以其良好的熱穩(wěn)定性、高機械強度和可拉伸性等獨特優(yōu)勢，適合于可穿戴和柔性設備的潛在應用,然而全聚合物電池性能落后于高性能小分子受體器件。主要原因是由于全聚合物電池的全聚合物受體可選擇性較少，目前使用較多的是基于PDI和NDI的聚合物受體，其存在吸收系數(shù)低、與聚合物給體混溶性差、結晶度強、聚合物受體電子遷移率較差等缺點，均對光電流和填充因子(FF)有負面影響。 圖文解析 利…

隨著柔性電子行業(yè)的不斷發(fā)展，柔性有機太陽能電池由于具有輕質、廉價、易加工等優(yōu)勢以及在柔性可穿戴能源期間方面展現(xiàn)的巨大潛力而受到廣泛關注。然而，目前柔性有機太陽能電池效率較基于剛性基底制備的剛性電池仍有較大差距，主要原因之一是基于塑料基底制備的柔性透明電極在面電阻、透光率、可加工性以及穩(wěn)定性等方面受到極大限制。因此，發(fā)展具有優(yōu)異的光學和電學性能、低表面粗糙度以及高機械和熱穩(wěn)定性的透明電極，對促進柔性有機太陽能電池發(fā)展尤為關鍵。 近日，韓國蔚山國立科學技術研究所（UNIST）的Changduk?Ya…

由于有機半導體的以及器件制備工藝的發(fā)展，有機太陽能電池取得了巨大的進步。但由小分子給體與小分子受體構成的全小分子有機太陽能電池（SM-OSCs）效率遠低于由聚合物給體，小分子受體構成的聚合物太陽能電池(PSCs)效率。PSCs由于聚合物供體具有長的分子骨架和強大的分子間作用力，規(guī)整的聚合物膜本身可以為PSCs形成合適的互穿聚合物網(wǎng)絡。因此，當與小分子受體共混時，PSCs很容易滿足合適的相分離，因此，大多數(shù)未經(jīng)任何后處理的PSCs都能提供相當有效的光伏性能。然而，對于SM-OSCs，由于小分子給體…