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有机光电子学团队在室内应用有机太阳能电池研究中取得新进展

发布日期:2021-07-01   点击量:

近日,我院有机光电子学团队郝晓涛教授、殷航教授等人在室内有机光伏研究方面取得进展,相关成果以“Organic indoor light harvesters achieving recorded output power over 500% enhancement under thermal radiated illuminances” 为题发表于《Science Bulletin》。论文第一作者为物理学院2019级博士生陈志豪,通讯作者为郝晓涛、殷航教授,山东大学为第一作者单位。

随着物联网的迅速发展,各类分布式低功耗长待机微电子产品对离网能源提出了新的要求。有机光伏电池由于吸收光谱易调节及低载流子密度条件下电荷复合不显著等性质,成为了收集室内光光子并进行光电转换的理想选择。目前,相关研究及应用大都集中于发光二极管以及荧光灯环境。在这样的冷光照条件下,器件的输出功率密度通常限制在100 μW cm–2左右,不足以为蓝牙模块,WiFi天线等较高功率的电子设备供足够的输入功率。除冷光源之外,热光源有着拓展到近红外波段的连续宽谱辐射,入射光功率密度较高,且基于热辐射发光卤素灯、白炽灯等室内热光源在工业及民用领域仍有广泛的应用。郝晓涛团队通过多种聚合物给体与非富勒烯受体结合,验证了窄带隙非富勒烯受体在热室内光下应用的可行性;提高热辐射光中红外光子的利用率,大幅提高器件的短路电流密度;削弱了室内弱光下载流子缺陷复合的影响;实现了相较于冷室内光源下器件输出功率密度500%的提升。此工作进一步拓展了室内有机光伏的应用场景,揭示了不同光环境下器件光电转换的特点与差异,为有机光伏的室内应用提供了新的思路。

相关研究得到了国家自然科学基金、晶体材料国家重点实验室、山东省自然科学基金重大基础研究项目、山东大学齐鲁青年学者项目、澳大利亚卓越激子科学中心等的大力支持。



    论文连接:http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2095927321002668

    中国科学杂志报道连接:http://mp.weixin.qq.com/s/RTzo9y94fpIvampdS_5dSw


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