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两维共轭聚合物光伏材料分子设计策略

时间:2022-06-16 13:07:24 | 作者:爱游戏手机版下载 | 来源:ayx爱游戏体育

  具有两维共轭结构的苯并二噻吩类聚合物是由中国科学院化学研究所研究人员发展起来的一类高性能的聚合物光伏材料,这类材料具有宽吸收、高迁移率等突出优点,成为聚合物太阳能电池领域的研究热点。近三年来,化学所高分子物理与化学重点实验室的研究人员在两维共轭聚合物光伏材料及其在聚合物太阳能电池方面的应用进行了系统研究。前期研究中,他们发现将苯并二噻吩类聚合物侧链上的烷氧基换为共轭的噻吩烷基,能量转换效率都得到了有效的提升。在此基础上,他们对其分子结构、聚集态结构和光伏特性进行了深入研究,发现扩大共轭可以有效调节聚集态结构,引入吸电子基团可以有效调节分子能级。

  最近,在中国科学院、国家自然科学基金委、北京市科委和化学所的大力支持下,该课题组的研究人员又在上述工作基础上将线性烷硫基取代的噻吩作为官能团引入到苯并二噻吩类聚合物中,设计和合成了新型两维共轭聚合物PBDT-TS1(见图1a)。在最优条件下,基于PBDT-TS1:PC71BM的正向结构聚合物太阳能电池能量转化效率高达9.48%,为目前具有同类结构的聚合物光伏器件的文献报道最高值。原子力显微镜、透射电镜以及X射线衍射等测试表明PBDT-TS1能形成了具有10-20nm尺度的互穿网络和良好的pi-pi堆积,因而获得了较高的能量转换效率。研究结果发表在美国化学会《化学材料》期刊上,引起同行的广泛兴趣,并成为发表当月该期刊下载量前十。此外,他们将硒吩烷基作为共轭侧链引入到苯并二噻吩类聚合物,设计和合成的两维共轭聚合物PBDTTT-EFS(见图1b)也能获得高达8.78%的能量转换效率。

  基于高效两维共轭聚合物光伏材料的系列研究成果,他们应邀在美国化学会《化学研究述评》期刊发表了综述论文,总结了两维共轭聚合物光伏材料的分子设计策略(图2)。

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  6月8日,北京市发展和改革委员会、北京市水务局关于印发北京市“十四五”时期污水处理及资源化利用发展规划的通知,通知指出,积极推动再生水厂站绿色低碳转型。大力推进再生水水源热泵、沼气发电、光伏发电等绿色技术应用场景建设,实施高安屯资源能源标杆再生水厂、高碑店等五座污泥处理中心沼气热电

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  5月18日,北京市大兴区委农村工作领导小组关于印发《关于落实2022年高质量推进乡村振兴重点工作的实施方案》的通知,通知指出,推进农村光伏发电系统建设应用,强化对农村可再生能源宣传推广,持续改变农村用能结构。详情如下:各镇党委、政府,区委区政府各有关部门:《关于落实2022年高质量推进

  5月6日,北京市委北京市人民政府关于印发《北京率先基本实现农业农村现代化行动方案》的通知,通知指出,实施清洁能源建设工程,推动农村公共机构及农宅光伏发电应用,因地制宜改造升级山区农村电网,探索开展零碳示范村试点,到2025年,农村地区基本实现稳定可靠供电、冬季清洁取暖全覆盖。详情如

  5月18日,浙江嵊州市人民政府关于印发《嵊州市新一轮制造业“腾笼换鸟、凤凰涅槃”》攻坚行动方案的通知,其中提到,扎实推进工业“双碳”行动。围绕碳达峰和碳中和目标任务,严控碳排放总量,提升清洁能源和天然气消费比重,并逐渐成为主力能源。支持各类园区及企业整体推进分布式光伏发电应用,加快

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  5月5日,重庆市发展和改革委员会发布关于公开征求《重庆市促进绿色消费实施方案(征求意见稿)》意见的公告,公告指出,持续推动智能光伏创新发展,大力推广建筑光伏应用,加快提升居民绿色电力消费占比。详情如下:为进一步贯彻落实国家发展改革委等部门《促进绿色消费实施方案》,全面促进我市消费绿

  4月21日,工信部、国家发改委联合印发《关于化纤工业高质量发展的指导意见》,《指导意见》明确要:提升高性能纤维生产应用水平。提高碳纤维、芳纶、超高分子量聚乙烯纤维、聚酰亚胺纤维、聚苯硫醚纤维、聚四氟乙烯纤维、连续玄武岩纤维的生产与应用水平,提升高性能纤维质量一致性和批次稳定性。进一

  4月20日,江苏省常州市公共机构首个光储充放一体化充电站暨市行政中心新能源汽车停车场正式投入使用。据悉,该光储充放一体化充电站是常州首家集光伏发电、新能源充电、智能管理为一体的智慧示范站,占地面积1300平方米。建成光伏雨棚142kW,日发电量350度,每年可节约碳排放160吨。设置充电桩容量1227

  日前,陕西省宝鸡市金台区宝平路首座光伏充电站已正式投入使用。据悉,光伏充电站采用光伏发电直接就地给电动汽车充电进行消纳,同时余电上网,并就地为其他用电负荷供电。光伏预计全年发电约20万度,相当于每年节省标煤约70吨,每年CO2减排量约181吨。