Ex usu ignis naturalis antiqui, ad usum lignorum pro igni, ad usum carbonis et olei, ad humanam civilizationem progressionem per se est energiae utendi facultas. Hactenus humanus cultus et progressus oeconomicus late fundantur in evolutione et utendo industriae fossiliae. Saeculo XXI, ob sollicitudinem de industria fossilium non renovabili subsidiorum in terra, necnon magis magis magisque gravem environmental pollutionem quae ex abusione et usu fossilium energiae ortae sunt, homines explorabunt campum energiae viridis sustineri, sicuti. energia solaris, vis venti, vis aquae.
"Tantum problema solvendum scientificum de energia solaris usu efficientis est via ad progressionem hominum sustinendam". Professor Chen Yongsheng, Schola Chemiae, Universitas Nankai, dixit "Sol mater est omnium rerum et fons" industriae. Si vis solaris quae terram attingit aliquando duobus partibus per 10,000 coniungi potuit; tota industria postulatio societatis humanae occurrere potuit. Propter hoc Professor Chen Yongsheng eiusque turma concreverunt missionem investigationis scientificae in unam sententiam - "soli ad industriam"!
1. Cellulae solares Organicae commercium expectantur
In humano usu technologiae energiae solaris, cellulae solaris, hoc est usus "photovoltaici effectus" ad lucem industriam in electricum machinis energiae directe convertendum, nunc late adhibetur, sed etiam una ex technologia promissis.
Diu homines magis fundatae sunt materiis inorganicis sicut silicon crystallinum ad cellulas solares praeparandas. Sed productio huiusmodi pugnae habet vitia sicut varios processus, magnos sumptus, magnas energiae consumptionem et pollutionem gravem. Utrum novam materiam organicam invenias cum parvo pretio, altae efficientiae, fortitudinis flexibilitate et amicitia environmental ad novum genus cellae solaris evolvendum, iam finis scientiarum ubique terrarum fit.
"Utens uberrima materia carbonis in terra sicut materia rudis fundamentalis, efficens et humilis sumptus viridis energiae per technicas opes obtinens, magnae est momenti ad solvendas difficultates majores navitas quae homines nunc sunt." Chen Yongsheng introduxit investigationem electronicarum organicarum et organicarum (polymer) materiarum functionis, quae ab annis 1970 incepit, opportunitates praebet ad hunc finem consequendum.
Comparata cum materiis inorganicis semiconductoribus, quae Pii, semiconductoris organici sunt, multae utilitates habent ut humilis sumptus, diversitas materialis, munus aptabile ac flexibile imprimendum. Nunc, ostentationes in luce organica diodes emittentes (OLeds) commercium factae sunt et late in telephoniis gestabilibus et in spectaculis utuntur.
Cellula solaris organica fundata ex materia organica polymerica sicut tabulatum activum photosensitivum habet commoda structurae materialis diversitatis, ampla regio humilis sumptus typographica praeparatio, flexibilitas, translucens et etiam plena diaphaneitas, ac multa praeclara notas habet quae technologiae solaris inorganicae cellae non habent. habent. Praeter normalem vim generationis notae, magnam etiam applicationem potentialem in aliis campis habet, ut industriae aedificationis integrationis et machinae conservativae, quae magnum studium in academia et industria excitavit.
"Praesertim proximis annis, investigatio cellularum solaris organicarum celeri progressionem consecuta est, et efficientia photoelectrica conversionis continue refecit". Nunc, communitas scientifica vulgo credit organicas cellulas solares "luce mercaturae" pervenisse: "Chen Yongsheng dixit".
2. Rumpe per bottleneck: stude ut efficientiam photoelectric conversionis emendare
In bottleneck evolutionis cellularum solaris organicarum restringenda est, quod efficientia photoelectrica conversio est humilis. Efficacia conversionis photoelectricae meliori est finis primarius inquisitionis cellae solaris organicae et clavis ad industrialem suam. Praeparatio ergo materiae activae solutionis processus cum magna efficientia, humilis sumptus et reproducibilitas bonae fundamentum est ad efficientiam conversionis photoelectric emendandae.
Chen Yongsheng induxit investigationem cellam solarem organicam primo principaliter in intentione et synthesi materiae donatoris polymerorum notavimus, et iacuit activam fundatam in mole heterostructurae receptorum plenariae derivativae. Continua incrementa investigationis cognatae ac superiorum requisita materiarum in technologia fabrica, oligomoleculares materiae solubilizabiles cum structura chemica determinata intentam attentionem attraxerunt.
"Quae materiae commoda structurae simplicis, facile purificationis et bonae reproducibilitas machinae photovoltaicae consequitur". Chen Yongsheng dixit in primo gradu, minimae solutiones moleculae non bonae esse ad membranas formandas, ideo evaporatio maxime adhibita est ad machinas praeparandas, quae expectationes eorum applicationes valde circumscripserunt. Quomodo ad excogitandum et componendum materias activas photovoltaicae iacuit cum bona perficiendi et determinata structura hypothetica est quaestio clavis a scientiis agnita.
Acuta perspicientia et accurata analysi pervestigationis campi, Chen Yongsheng novas organicas moleculas et oligomeros activos materiae quae solutione processionaliter fieri possent, maiores periculos et provocationes eo tempore habuerunt, sicut dividuntur punctum generationis virtutis solaris. investigatio. Ex consilio materiae hypotheticae ad optimam machinationem praeparationis photovoltaicae machinae, Chen Yongsheng turmas investigationis scientificas duxit ad investigationes scientificas dies et noctes peragendas, et post X annos continuos labores, tandem unicam oligomer parvam moleculam organicam materiam solaris construxit. ratio.
Ab efficientia 5% ad plus quam 10%, et deinde ad 17,3%, mundum erumpere pergunt in campo conversionis photovoltaicae efficientiam cellularum solarium organicarum. Earum notiones et methodi consilium a communitate scientifica late usi sunt. Super praeteritum decennium, fere trecentas tabulas academicas in divulgationibus internationalibus celeberrimis ediderunt et plus quam quinquaginta diplomatibus inventis applicaverunt.
3. Unus exiguus gradus ad efficientiam, unus saltus gigas pro industria
Chen Yongsheng cogitavit quomodo alta efficientia cellularum solarium organicarum effici possit, et an tandem certare cum cellulis solis-nisi fundatis? Ubi est "punctum doloris" applicationis industriae cellularum solarium organicarum et quomodo resiliunt?
In his paucis annis, quamquam technologiae cellae solaris organicae celeriter processit, photoelectrica conversio efficientia 14% excessit, sed cum inorganicis et perovskitis materiae cellulis solaris factae, efficientia adhuc humilis est. Quamvis applicatio technologiae photovoltaicae considerare debet aliquot indicibus ut efficientia, sumptus et vita, efficientia semper prima. Quomodo commoda materiae organicae utantur, optimize materialis consilium et structuram pugnae et processum praeparationis emendare, ut altiorem photoelectricam conversionem obtineat efficientiam?
Cum 2015, turma Chen Yongsheng coepit investigationem ducere in cellulis solaris laminatis organicis. Credit quod ad metam technicam perficiendi cellularum solarium in organis materiarum fundatarum ut attingat vel etiam excedat, consilium cellularum solarium laminarum est valde potentiale solutionem - cellulae solaris laminatae organicae plene uti et ludere commoda posse. materiae organicae / polymerorum, sicut diversitas structuralis, effusio solis et industria gradus temperatio. Sub-cellula materiae activae cum bono solis effusio complementario obtinetur, ita altiorem efficientiam photovoltaicam assequendam.
Ex praedictis ideis, serie oligomericarum minorum moleculis disposita et summatim per theam disposita ad 12.7% laminas solares cellulas organicas praeparandas adhibebant, efficientiam campi cellulae solaris organici eo tempore recreantes, eventus investigationis in agro divulgabantur. Acta suprema "Nature Photonica", et studium delectus est "Top Decem Promovetur in Optica Sinica anno 2017".
Quantum spatium ad emendandam efficientiam photoelectricam conversionem cellularum solarium organicarum? Chen Yongsheng et turma eius systematice enucleata milia litterarum et experimentalem notitiarum materiarum et machinarum in campo energiae solaris organicae, et cum investigationibus propriis cumulationis et eventus experimentalis coniuncta, ipsam maximam photoelectricam conversionem efficientiam cellularum solarium organicarum multi- corum praedixit. machinas lavacrum, necnon parametri requisita ad idealem materiae accumsan activae. Ex hoc exemplari, materias activas lavacrum cellae anterioris et cellam posticam cum capacitate bona complementaria in regiones visibilium et prope infrarubrum desumunt, et efficientiam 17.3% conversionis photoelectricam verificam consecuti sunt, quod est supremum photoelectricum mundi conversionem. efficientiam nuntiaverunt in litteris hodiernis cellularum solaris organicarum/polymerorum, investigationem cellularum solaris organicarum ad novam altitudinem impellentem.
"Iuxta industriam Sinarum postulatio 4.36 miliarda talentorum vexillum carbonum aequipollens in 2016, si efficientia photoelectricae conversionis cellularum solaris organicarum uno puncto centesimae augetur, energia respondentis postulatio a cellulis solaris generatur, quod significat emissiones dioxydum carbonis per annum circiter CLX miliones talentorum reduci possunt". Chen Yongsheng dixit.
Nonnulli dicunt Pii materiam praecipuam esse praecipuam in notitia aetatis, et eius momentum per se notum est. Nihilominus, in Chen Yongsheng intuitu, materias pii etiam sua incommoda habent: "Ut taceam ingentes energiae et environmental impensas quae materias pii in processu praeparando reddere necesse est, eius notae durae et fragiles difficiles sunt obviam flexibilibus exigentiis futurorum humanorum. 'fatigabiles cogitationes'. Producta igitur technica in flexibilibus carbo materiis fundata cum bona valva, erit praevisa progressio directio novae materiae disciplinae.
