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立陶宛考纳斯理工大学 (KTU) 的化学家合成了可改善室内太阳能元件的材料。这种光伏电池还可以集成到各种电子设备中，即使在弱光条件下也能发电。
他们的研究成果发表在《ACS 应用材料与界面》上。
石油和天然气的消耗导致大气温度升高，从而引发全球气候变化，目前被称为气候危机。为了应对这一问题，人们正在努力利用可再生和环保的能源，如风能、水能和太阳能。
“风能和水能受到高成本和位置依赖性的制约，而太阳能灵活、高效且相对便宜。然而，室内光源和透过窗户进入的自然光的能量每天都在流失，”KTU 化学技术学院教授兼材料化学研究小组负责人 Juozas Vidas Gražulevičius 表示。
Gražulevičius 教授表示，这个问题可以通过室内光伏发电来解决，这种发电方式即使在低强度光照条件下也能发电。
Juozas Vidas Gražulevičius 教授，KTU 化学技术学院。
高效室内太阳能电池的明确市场定位
“室内使用的钙钛矿光伏电池可以集成到手机、袖珍手电筒和其他电子设备中；它们可以在人造光下发电。利用物联网 (IoT) 技术，这些电力可用于有效调节设备的运行并优化能源消耗，”KTU 材料化学研究小组高级研究员 Asta Dabulienė 博士说。
随着物联网技术的快速发展，室内光伏电池市场规模大幅扩大，高性能、低成本、多功能的室内光伏电池是填补这一市场空白的关键。
Dabulienė 博士合成了一系列用于室内钙钛矿光伏电池的新型高效空穴传输噻唑[5,4-d]噻唑衍生物。这些层的主要功能是选择性传输空穴（正电荷载体），同时阻挡电子（负电荷载体）。这种选择性电荷传输有助于减少复合损失，从而提高太阳能电池的整体效率。
Dabulienė 博士解释说：“对于这些应用来说，理想的空穴传输半导体应该具有高空穴迁移率，并且与相邻层的能级具有良好的对齐性。”
韩国理工大学研究员 Dabulienė 博士合成了一种含有三苯胺供体片段的噻唑[5,4-d]噻唑衍生物，该衍生物已被台湾明志科技大学的一个研究小组用于开发室内使用的钙钛矿太阳能电池。韩国理工大学开发的有机半导体使其在 3000 K LED（1,000 lx）照明下的能量转换效率达到 37.0%。研究表明，噻唑[5,4-d]噻唑衍生物在提高钙钛矿太阳能电池效率方面具有巨大潜力。
室内太阳能电池的创新方案是国际科学家团队共同努力的成果。来自韩国科技大学材料化学研究小组的研究人员开发并合成了能够有效传输正电荷的有机半导体，并研究了其特性。
沙特阿拉伯阿卜杜拉国王科技大学的科学家对这些新化合物进行了理论研究。台湾明志科技大学的研究人员已经构建并表征了用于室内的钙钛矿太阳能电池。
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发表于 2024-7-26 09:19:54