近年來,隨著物聯網和智能家居的快速發展,室內光能收集技術成為研究熱點。北京化工大學李韋偉教授團隊與久旺化工合作,在《Solar RRL》期刊上發表了基于雙纜共軛聚合物的高性能室內有機太陽能電池研究成果,為低光照環境下的能量收集提供了創新解決方案。
研究團隊通過分子設計合成了一系列新型雙纜共軛聚合物,該材料同時具備電子給體和受體單元,形成了高效的分子內電荷傳輸通道。與傳統體異質結結構相比,這種雙纜結構在室內光照條件下展現出顯著優勢:其有序的分子排列減少了電荷復合損失;優化的能級匹配提高了對室內光源(如LED和熒光燈)的 spectral響應效率。
實驗結果表明,在1000 lux標準白光LED照明下,基于該雙纜共軛聚合物的有機太陽能電池實現了超過25%的能量轉換效率,開路電壓達0.75V,填充因子超過70%。這些性能參數明顯優于傳統有機光伏材料在室內光照條件下的表現。
該研究的創新之處在于:1)通過精確的分子工程調控聚合物的能級和聚集形態;2)首次系統評估了雙纜聚合物在室內光伏應用中的潛力;3)與久旺化工的合作確保了材料的大規模制備可行性。
這項工作的意義不僅在于實現了高效的室內光能轉換,更重要的是為可穿戴電子設備、物聯網傳感器等低功耗器件的自供能提供了技術支撐。未來,團隊計劃進一步優化材料的光譜響應范圍,提升器件的穩定性和柔性,推動室內有機光伏技術的實際應用。
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更新時間:2026-01-07 10:17:21