【摘 要】
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随着全球能源需求量的逐年增加,能源已逐渐成为世界各国经济发展的核心。太阳能作为一种取之不尽,用之不竭的清洁能源,是目前世界上可以开发的最广泛的能源之一。可利用太阳能发电的有机太阳电池具有质轻、价廉、柔性等特色,受到科学界和工业界的广泛关注。近年来,经过国内外科研学者的不懈努力,新型结构的有机/聚合物光电转换材料不断涌现,基于有机/聚合物半导体材料的有机光伏器件能量转换效率已突破18%。本论文致力于
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随着全球能源需求量的逐年增加,能源已逐渐成为世界各国经济发展的核心。太阳能作为一种取之不尽,用之不竭的清洁能源,是目前世界上可以开发的最广泛的能源之一。可利用太阳能发电的有机太阳电池具有质轻、价廉、柔性等特色,受到科学界和工业界的广泛关注。近年来,经过国内外科研学者的不懈努力,新型结构的有机/聚合物光电转换材料不断涌现,基于有机/聚合物半导体材料的有机光伏器件能量转换效率已突破18%。本论文致力于发展聚合物光伏材料,设计合成了一系列基于酰亚胺苯并三唑单元的新型共轭聚合物,系统研究了共轭聚合物材料的分
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REBaCuO(REBa_2Cu_3O_x,RE=Y、Gd等稀土元素)高温超导带材近年来发展迅速,其在液氮温区有较高的临界电流密度和不可逆磁场。近年来随着人工磁通钉扎技术的提高,REBaCuO高温超导带材的在场载流能力和磁通钉扎力密度远超过其它实用超导材料。另一方面,由于采用柔性哈氏合金或者不锈钢基带,其具有较强的机械性能。这些优势使得REBaCuO带材突破了第一代Bi2223/Bi2212高温超
超级电容器是一种能够有效利用新型可持续能源的具有重要应用价值的能量存储技术,碳基材料、导电聚合物和金属氧化物/氢氧化物是目前世界上已经广泛研究且用于制作超级电容器电极的三种主流材料。MOFs材料由于可以通过碳化得到衍生碳材料、通过退火得到衍生氧化物材料甚至部分导电MOFs本身即可用作超级电容器的电极材料,成为超级电容器电极制备的最合适的高级功能材料之一。具有特殊结构、组成和特性的MOFs可以通过功
光能作为新能源的典型代表之一，通过光伏板和逆变器组成的发电系统，可转换为用途广泛、便于传输的电能。逆变器是光伏发电系统的核心设备，其性能直接影响整个发电系统的效率和可靠性。多电平逆变器因其具有较小的电压应力，较低的电磁干扰和开关损耗，且输出电压谐波含量少等优点而广泛使用，可有效解决传统两电平逆变器拓扑存在的上述问题。除了不断优化逆变器的拓扑结构，采用先进的控制理论以保证逆变器准确的跟踪、稳定的输出
随着化石燃料的不断枯竭和气候变化，探索可再生的能源转换和能量载体已成为重要的研究课题。对于能量存储设备，碱金属离子二次电池(LIBs/SIBs/PIBs)被认为是关键的有前景的设备之一。到目前为止，它们已经部分满足了我们对小型设备拥有强大的能量存储的需求。但是，当将其应用扩展到电动汽车、智能电网和航空航天领域等，则需要进一步提高其性能和降低使用成本，即要求其具有更高的倍率能力、能量密度、可循环性和
在光伏交流模块领域，虚拟直流母线反激微型逆变器，因结构紧凑、控制简单等优点，受到广泛关注与青睐，但该拓扑的变压器匝比和漏感量较大，变压器的利用率不高，因而削弱了逆变器效率。针对该问题，本文基于非隔离虚拟直流母线结构，提出一种混合升压-反激(BF)/反激(F)微型逆变器。该电路拓扑在半工频周期内交替工作于BF模式和F模式：当工作于BF模式时，在低的变压器匝比和漏感量下，获得了高的电压增益和低的电压应
有机太阳电池由于具有质轻价廉,柔性可溶液加工等特点而受到了学术界的广泛关注。近年来,随着新材料的开发,器件工程的优化,有机太阳电池取得突破性进展,效率已突破18%。然而其背后的光电转换过程机理尚未理清,尤其随着非富勒烯受体的发展,光诱导空穴转移过程的研究较为缺乏,结构与性能的内在联系需要进一步深入探索。此外,界面工程是助力高效有机太阳电池器件制备的重要部分,而随着非富勒烯受体的广泛应用,界面能级失
当今不可再生能源如煤炭、石油等化石燃料快速消耗,并引起日益严重的环境污染等问题;发展可再生新型清洁能源技术成为解决能源危机及保护生态环境的重要途径。有机太阳电池具有能量转换效率较高、质量轻、成本低、可实现大面积卷对卷加工等优点,被认为是一种很有发展前景的新技术,近几十年来获得了研究人员的广泛关注。随着新材料的不断合成(包括给体材料、受体材料与界面材料等)、器件制备的不断优化(包括新型器件结构、界面
当今中国着力调整能源结构,重点发展清洁低碳能源,构建清洁、高效、安全、可持续的现代能源体系。有机光伏材料不仅具有易于调整的分子能级和电荷传输性能,其光伏活性层还具有可印刷、可卷对卷制造等优点,因此,有机太阳电池是获取和利用太阳能的潜在技术之一。通过设计窄带隙有机光伏材料,有机光活性层可具有很宽的吸收范围,这有利于最大化利用太阳光。目前高效的窄带隙有机材料主要为两类:其一是窄带隙给体材料;另一类是小
有机太阳电池凭借其性质易调、价格低廉、卷对卷(R2R)兼容、质地轻柔等特点成为研究热点。作为有机太阳电池的核心,有机半导体可以通过分子设计获得不同的光学性质。此外,由于自身普遍较低的迁移率,虽然其光学厚度受到了限制,但也促成了有机半导体薄膜半透明的本质属性,在建筑光伏一体化等领域中展现出了巨大的应用潜力。由于有机光伏的上述特点,围绕其所展开的光学设计问题不仅重要,而且类型丰富且内容复杂。因此,根据
有机太阳能电池因其具有质轻,成本低,可溶液加工,柔性等诸多优点而引起科学家们的广泛关注。在各国科学家们的共同努力下,目前实验室中单节有机太阳能电池器件的光电转化效率已经突破了18%,显示出巨大的应用前景。近年来,非富勒烯受体材料发展迅猛,相比于中间核为稠环的小分子受体,非稠环受体材料由于合成步骤简单,成本低廉,分子结构更易于修饰等优点成为非富勒烯受体材料中的重要组成部分。基于此,本论文设计合成了一