【摘 要】
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有机太阳能电池因为可以使用溶液法通过卷对卷工艺制备柔性、质量轻、大面积的器件而获得广泛的关注。在过去的几十年中,研究人员通过合成新型的给体和受体材料、优化活性层形貌和界面、三元策略、器件工程等手段,成功地提高了有机太阳能电池的性能。目前,单节体异质结有机太阳能电池的能量转换效率已经突破15%。为了使有机太阳能电池技术能够步入商业化,与其他无机太阳能电池具有一争高下的能力,研究人员不断地投入精力在表
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有机太阳能电池因为可以使用溶液法通过卷对卷工艺制备柔性、质量轻、大面积的器件而获得广泛的关注。在过去的几十年中,研究人员通过合成新型的给体和受体材料、优化活性层形貌和界面、三元策略、器件工程等手段,成功地提高了有机太阳能电池的性能。目前,单节体异质结有机太阳能电池的能量转换效率已经突破15%。为了使有机太阳能电池技术能够步入商业化,与其他无机太阳能电池具有一争高下的能力,研究人员不断地投入精力在表征、理解并制备高性能且稳定的有机太阳能电池中。本论文的主要内容如下所示:(1)通过将一种方酸菁衍生物SQ
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作为一种绿色环保的电化学能量存储系统,超级电容器由于其高功率密度、循环寿命长、快速的充放电能力和出色的安全性,在辅助补充电池方面具有很广阔的应用前景。然而,较低的能量密度很大程度上限制了超级电容器进一步广泛应用。根据能量密度公式E=1/2CV~2,显然获取大的电容和操作电势窗对提升能量密度至关重要。首先,对于水溶液电解质超级电容,一种十分有效的提升能量密度的方法是通过组装非对称超级电容器(ASC)
全球经济的快速增长和人口的持续膨胀,导致化石燃料被超量消耗,造成能源危机和一系列环境问题。因此,解决能源危机,开发利用可再生能源,是人类社会实现可持续发展的必由之路。可再生能源规模化应用的核心是研发新型高效储能技术。在众多储能体系中,锂氧气电池凭借其超高理论能量密度,吸引了科研工作者的广泛关注。目前,虽然我们在锂氧气电池的反应机理、放电容量、能量利用效率和循环稳定性等方面取得了很大成绩,但是许多关
正渗透微生物燃料电池(osmotic microbial fuel cells,OsMFCs)结合了微生物燃料电池(microbial fuel cell,MFC)和正向渗透(forward osmosis,FO)的优点,集污染物去除,产电,提取高质量水为一体。一个理想的汲取液/阴极液应具有高渗透压、高溶解度、高导电性、非生物毒性和低成本等优点,以保证其经济可行性。OsMFC作为一个基于FO的技术
近二十年来,锂离子电池以其优异的性能被移动电子终端设备、电动汽车以及智能电网等各种系统和场景广泛地应用,不断推动着我们社会和生活的进步。锂硫电池的理论比能量达到2600 Wh kg~(-1),显著高于常规的锂离子电池,受到人们极大的关注。目前限制其商业应用的主要原因包括所使用的醚类电解液易燃、泄漏以及放电中间产物溶解于电解液导致的穿梭效应等。用固体电解质代替液态电解液,开发全固态锂硫电池是解决这些
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传统的商用锂离子电池受限于其理论能量密度的限制,已经不能满足未来电动汽车和其他大规模储能市场对于高比能量二次电池的需求。因此,开发新型的高能量密度二次电池势在必行。锂空气电池具有超高的理论能量密度(3505Wh/kg),远高于商用的锂离子电池,具有很大的应用前景。然而,受限极化和循环性能等问题的限制,目前锂空气电池的水平还远不能达到实际应用的要求。正极充放电过程涉及的氧气和Li_2O_2的转换反应
受化石燃料短缺和环境恶化的影响,人们的全球环保意识增强,可再生能源得到了广泛的关注。风能因具有低成本和无污染等优势被认为是电能生产中取之不尽的清洁能源之一,在过去的几十年里取得了里程碑式的发展。能源成本的大幅降低以及作为电力需求供应的重要潜力已经充分证明风能在未来几十年将会保持强劲的增长趋势。然而,风电场通常坐落在偏僻地带或者近海邻域,恶劣的运行环境导致的高昂运维成本向风电行业提出了挑战。因此,为
III-V族化合物半导体材料大都具有直接带隙结构,利用这种材料体系制备的III-V族太阳电池光谱响应特性非常优异,可获得最为理想的光电转换效率,且其具有较强的抗辐射能力和较好的耐高温性能,已广泛应用于各类空间飞行器中。III-V族化合物太阳电池持续引领了最高转换效率太阳电池的发展,外延生长技术和器件工艺水平的快速发展使得单结、双结和三结太阳电池的转换效率接近理论最高值,转换效率的进一步提升需基于光