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Nat Rev Electr Eng:上海交大朱磊/刘烽团队综述——有机光伏技术迈向20%效率的新进展

已有 1084 次阅读 2024-9-4 22:40 |系统分类:博客资讯

2024年8月21日,上海交通大学化学化工学院/变革性分子前沿科学中心/上海市电绝缘与热老化重点实验室朱磊助理研究员与刘烽教授团队Nature Reviews Electrical Engineering期刊发表了一篇题为“Progress of organic photovoltaics towards 20% efficiency”的综述论文,回顾了有机光伏技术近年来的重要进展,并展望了未来的发展方向。论文通讯作者是朱磊、刘烽;第一作者是朱磊、张明、周子春


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有机光伏因其柔性、轻质、半透明和环保等特点,在可再生能源领域逐渐崭露头角。然而,相对低的光电转换效率一直是制约其商业化应用的主要瓶颈。自2015年以来,研究人员在材料设计和薄膜形貌控制方面取得了突破性进展,使得有机光伏器件的效率逐步提升,并突破20%的关键门槛。论文宏观讨论了通过新兴材料的发展和薄膜形貌的优化,如何提高光吸收、载流子传输和激子解离的效率,从而提升器件的整体性能。此外,论文还重点探讨了有机光伏技术在大面积模组制备、器件封装和长期稳定性等方面面临的挑战,并提出了相应的解决策略。


综述论文还探讨了机器学习在材料设计和器件优化中的潜在应用。随着人工智能技术的快速发展,研究人员能够更有效地分析大量实验数据,预测并优化材料性能,加速高性能有机光伏器件的研发。


论文最后展望了有机光伏技术的未来研究方向,包括利用机器学习技术进一步提升材料设计、器件制备的效率,以及实现更高的器件性能。这一系列的进展表明,有机光伏技术在不久的将来有望实现商业化应用,可作为一支重要的可再生能源技术。


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图1:有机光伏的关键材料进展。


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图2:有机光伏活性层的优势形貌与形成机制。


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图3:有机光伏活性层形貌的重要表征方法。


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图4:器件稳定性与改进策略。


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图5:有机光伏器件的模组结构、印刷制备方法和封装要求。


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图6:构建、应用和评估机器学习方法的工作流程。



相关论文信息:

https://doi.org/10.1038/s44287-024-00080-3



编辑 |余 荷

排版|王大雪

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