聚合物太阳电池光伏材料最新研究进展 聚合物太阳电池到了可以向实际应用发展的阶段

青海发展太阳能电池成绩非常显著。现在使用的化石燃料是地球几十亿年积攒下来的，比如煤是古代的植物埋在地底下形成的，石油是动物埋在地底下形成的，在未来几十年里，人类将会把几十亿年积攒下来的能源耗尽。下一步发展就要考虑可再生能源，太阳能是最重要的可再生能源。太阳有足够的燃料来驱动我们的太阳系再持续50亿年，太阳每日给地球带来的能量比我们消费的能量多出10000倍。

太阳能利用有几种重要形式：太阳能热利用和太阳能光利用，其中热利用包含太阳能热水器和太阳能热发电，光利用包含太阳能光化学和光催化、太阳电池(太阳能电池)，利用太阳能的最重要反应——植物光合作用。

太阳电池是将太阳能直接转化成电能的装置，包括单晶硅、多晶硅太阳电池，无机半导体薄膜太阳电池、染料敏化太阳电池、钙钛矿太阳电池和有机/聚合物太阳电池。其中聚合物太阳电池的关键材料包括给体、受体和电极界面修饰层材料，光电转换过程包括吸光、激子扩散、激子电荷分离、电荷传输、电荷收集。

总结起来，聚合物太阳电池具有器件结构简单、成本低、重量轻以及可以制备成柔性和半透明器件等突出优点，有重要应用前景。给体和受体光伏材料的吸收互补和能级匹配是实现高效聚合物太阳电池的关键。侧链工程是提高给体和受体材料光伏性能的有效手段。聚合物太阳电池到了可以向实际应用发展的阶段，降低光伏材料和器件制备的成本、研究和提高材料和器件的稳定性是将来聚合物太阳电池能否实现实际应用的关键。

英国研究人员试图将钙钛矿太阳能电池用于制氢

巴斯大学可持续化学技术中心的科学家们正计划使用基于钙钛矿的太阳能电池来生产氢气。在石墨保护的CsPbBr3钙钛矿光阳极中，用水氧化催化剂功能化，用于水中的氧气释放报告，发表于Nature Communications，该研究小组声称已开发出一种防水电池，通过电解将水分解为氢气和氧气，在水下发挥作用。英国大学的研究人员现在正试图通过在材料层上涂上石墨涂层来解决水下钙钛矿不稳定问题。

“涂层细胞在水下工作30个小时 - 比之前的记录长10个小时，”科学家们写道，并补充说，将涂层夹在细胞上的胶水在30小时后开始失效。他们认为更强的胶水可以帮助细胞稳定更长时间。他们补充说：“ 在恒定的模拟太阳能照射下，我们在含水电解质中达到了30小时的记录稳定性，电流高于2 mA cm -2(毫安/ cm 2)，电压为1.23 V RHE。”

代替昂贵的铟，已经使用更便宜和更可持续的市售石墨来涂覆用于电解的钙钛矿电池。

研究人员还试图将钙钛矿电池产生的电压提高到执行电解所需的水平，而无需额外的电源。“为了解决这一挑战，该团队正在增加催化剂以降低驱动反应所需的能源需求，”报告称。