鉅大LARGE | 點擊量:1382次 | 2021年07月23日
太陽能儲能聚合物鋰離子電池工作原理有什么?
太陽能儲能聚合物鋰離子電池的工作原理,當(dāng)具有適宜能量的光子通過ITO玻璃照射到光敏活性層上時,光敏活性層上的給體或受體材料吸收光子出現(xiàn)激子,然后激子擴(kuò)散到給體/受體界面并且在那里發(fā)生電荷分離,進(jìn)而在給體上出現(xiàn)空穴和在受體上出現(xiàn)電子,然后空穴沿給體傳遞到陽極并被陽極收集,電子沿受體傳遞到陰極并被陰極收集,最終出現(xiàn)光電流和光電壓。
基于給體/受體方式的太陽能聚合物電池的光伏效應(yīng)示意圖
給體和受體材料的吸光性能、給體的空穴遷移率,受體的電子遷移率,以及其最高占有軌道(HOMO)和最低空軌道(LLUMO)能級的位置對有機(jī)光伏器件的性能有著很緊要的影響。有關(guān)電子能級而言,給體材料應(yīng)當(dāng)具有比較高的LUMO和HOMO能級,而受體材料卻應(yīng)當(dāng)具有較低的LUMO和HOMO能級,這樣才能保證在給體/受體界面上、給體中激子在LUMO能級上的電子可以自發(fā)地傳遞到受體的LUMO能級上,受體中激子在HOMO能級上的空穴可以自發(fā)地傳遞到給體的HOMo能級上,從而實現(xiàn)電荷的分離。
簡而言之,聚合物太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換可以簡化為以下4個過程:
太陽能聚合物電池的工作機(jī)理圖
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
(1)給體受到光激發(fā)出現(xiàn)激子,
(2)激子擴(kuò)散到D/A界面
(3)激子在D/A界面分離形成一個電子-空穴對
(4)自由載流子在外部電極運(yùn)輸和收集。
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