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二哈“视冰如命”，主人太阳下造“冰桶”，网友：隔着屏幕都冷…

作死二哈视冰如命，主人太阳下造“冰桶”，网友：隔着屏幕都冷…最近这段时间气温已经开始转冷了，没有前段时间那么炎热的气温，在这个时候做人还是很不习惯的，......

2023-11-16二哈视冰如命主人太阳

趁着太阳好，这些蔬菜吃不完不要扔，晒干更美味

春天万物生长，婆婆的菜园子里各种蔬菜，琳琅满目，加上天气一暖和，一茬又一茬，吃都吃不完。于是婆婆拿出她以前的本领，晒菜干。说干就干。虽然现在菜场不缺各......

2023-08-09趁着太阳这些蔬菜

科学家研发彩色半透明有机太阳电池，平均可见光透过率高达30.53%，为制备高性能有机太阳电池器件提供支持

“本研究为半透明有机太阳电池开辟了一个新方向，为研发彩色半透明有机光伏材料与器件带来了新思路。证明在半透明有机太阳电池中，超宽带隙聚合物给体具有重要价值。”华南理工大学发光材料与器件国家重点实验室教授表示。图 | 段春晖（来源：）在该团队的新论文里，他们提出了如下想法：将吸收区间靠近紫外区域的超宽带隙聚合物给体材料，用于制备高性能的半透明有机太阳电池。其还给出了设计这类材料的基本思路，通过组合近紫外超宽带隙聚合物给体与近红外受体，可以有效避免 All-近红外体系存在的一些问题。在应用前景上，半透明有机太阳电池的主要应用方向是与建筑物集成，兼具采光和发电功能的窗户对于大众颇具吸引力。同时，可以利用有机太阳电池具有的颜色可变化的特点，满足人们对于视觉美感的追求。在高度城市化的时代背景下，城市建设迅猛发展，玻璃幕墙被大量地应用在办公楼、酒店、大型公共建筑中。未来，将具有不同颜色的彩色半透明有机太阳电池应用于高楼大厦的玻璃幕墙，是一个非常有潜力的应用方向。（来源：Advanced Functional Materials）近日，相关论文以《用于高效彩色半透明有机太阳能电池的 2.20 eV 带隙聚合物供体》（）为题发表在 Advanced Functional Materials 上 [1]。研究生谢东生、张月、袁熙越为论文共同一作，教授为通讯作者。图 | 相关论文（来源：Advanced Functional Materials）奋战科研“无人区”据介绍，有机太阳电池具有重量轻、可溶液加工等优点，在制备大规模柔性器件方面具有广阔的应用前景，是极具潜力的下一代光伏技术。其中，半透明有机太阳电池拥有建造舒适外观的彩色半透明窗户、实现建筑一体化的前景，被认为是生产清洁能源的有效解决方案。在有机太阳电池中，活性层即吸光层起着吸收光、并将其转化为电的主要功能。由电子给体和电子受体共混而成的活性层，一直是人们研究的重点对象之一。原则上，想要在半透明有机太阳电池中实现高的光利用率，其活性层需要尽可能地吸收近紫外和近红外区域的光子，同时允许可见光的透过。在以往的半透明有机太阳电池研究中，研究人员主要将给体和受体的吸收区间都集中在近红外区域，以达到减少可见光区域吸收的目的。这种给/受体吸收区间都在近红外区域的材料组合可能会带来一些问题，包括可见光区域的寄生吸收、近红外区域的竞争吸收、以及给/受体材料能级难以调控等问题。而该团队很早就开始研究“超宽带隙合物给体”这一方向。这类材料除能用于制备高性能的半透明有机太阳电池之外，还能与中间带隙的受体材料搭配，在室内光伏方向也有巨大潜力。研究中，课题组发现这类超宽带隙聚合物给体，必须同时满足多个基本要求，才能实现较高的器件性能。这些要求包括：与受体匹配的能级、合适的聚集能力、较高的迁移率等。据悉，在本次研究的材料设计上，由于超宽带隙聚合物给体的相关报道非常少，能够用于参照的设计方法也非常缺乏。为此他们从最基本的原理与概念出发，提出了几条设计思路，包括：构筑给体-给体型聚合物骨架以抑制分子内电荷转移效应；引入强芳香性的砌块以抑制聚合物的醌式共振效应；利用非共价相互作用减小聚合物骨架扭转，保持良好的迁移率和聚集能力等。基于这些思路，他们设计了给体材料，并将其用于半透明有机太阳电池的研究。（来源：Advanced Functional Materials）接下来则是材料表征和器件集成，这两个步骤息息相关。有机太阳电池的光电转换效率可谓十分关键，只有细致地对器件进行优化，才能获得较高的器件性能。针对超宽带隙聚合物给体这一体系，研究团队一开始只想通过减少可见光区间的吸收实现高透过率的目标。期间，他们参考了一些文献资料，通过调整活性层中给/受体的质量比提升器件性能。实验中，他们意外地发现，随着给/受体质量比例的改变，活性层薄膜表现出不同的颜色。这是一个非常意外的收获，其分析这是因为超宽带隙聚合物给体的吸收蓝移到了一定程度，半透明有机太阳电池在可见光区域内存在两个透过窗口，分别位于 400−470 nm（紫光至蓝光）和 550−650 nm（黄光至红光），通过改变活性层中给体/受体质量比，可以调控这两个窗口的相对透过强度，从而实现具有视觉美感的彩色半透明有机太阳电池。前面提到，利用超宽带隙聚合物给体来制备半透明有机太阳电池的想法，此前鲜有人报道，几位负责该课题的研究生找不到参考文献，对这一方向的信心也不太够。因此，通过不断交流增强学生的信心，最终收获了本次成果。而下一步的研究，则主要包括两个方面：首先，他们打算设计吸收区间更加蓝移的高性能聚合物给体。预计未来的挑战比较大，原因在于学界围绕降低材料的光学带隙，已经提出很多创造性想法，但是如何增大带隙则是一个“无人区”。不过，迎接未知也正是科研的魅力所在。其次，他们也会尽可能地利

2023-07-11有机太阳电池科学家

真“一窗多用”：广西大学团队提出多色双波段电致变色概念，能选择性地控制太阳辐射和可见光透射率

想象一下，假如给你的卧室安装这样一扇智能窗户：在冬日里使用“亮态”模式，在保证照明的同时，可以利用太阳辐射能量为大楼辅助供暖；而在炎热的夏季，调节为“冷态”的窗户可以阻挡炎热的辐射，同时还能提供照明，从而实现建筑能耗的有效控制。当你需要阻挡全部阳光时，也无需拉上窗帘，只需将模式调整为“暗态”即可。在执行这些功能时，智能窗消耗的能量极小，非常有利于节能减排和碳中和。（来源：Materials Horizons）这扇智能窗是广西大学物理科学与工程技术学院教授课题组的新成果。更准确来说，这种智能窗是一种聚苯胺薄膜，它在多色变化的同时具有良好的双波段电致变色性能，包括良好的近红外光和可见光光调制、高的着色效率以及优异的循环稳定性。图 | 曹盛（来源：）为了验证聚苯胺对太阳光和辐射热量的调节，他们将聚苯胺薄膜与锌框电极配对，以形成多色双波段电致变色智能窗器件，并在演示原型水平上对其进行测试。该原型可以独立地控制近红外光和可见光透射率，且在调节过程中有着多种颜色变化（淡黄色-绿色-深蓝色），这说明多色双波段电致变色智能窗具备概念上的可行性。确定聚苯胺具有作为双波段电致变色材料的性能之后，课题组制备了对应的双波段电致变色智能窗器件，并利用模拟太阳光源和红外热成像设备对器件进行测试。在相同时间的模拟太阳光照射下，分别拍摄“亮态”（可见和近红外波段都有较高透过率）、“冷态”（近红外波段被阻挡而可见波段透过）、“暗态”（全波段不透过）三种模式下的红外热成像图片，并记录透过器件照射的吸热板的温度。结果显示，在不同模式下的温度差异很大，这验证了利用聚苯胺制备的双波段电致变色器件，对太阳光和辐射热量具备选择性调节的能力，可以在满足室内居住者舒适度需求的同时，降低建筑能耗的效果。（来源：Materials Horizons）使用聚苯胺作位有机双波段电致变色材料据介绍，作为近年来电致变色领域的新兴技术，双波段电致变色智能窗（Dual-band electrochromic smart windows，DESW）可以选择性地控制可见阳光和太阳能热量进入建筑物的透过率，最大限度的利用太阳光辐射，实现建筑物在加热、冷却和人工照明系统中的最佳能效，既能带来居住舒适度又能降低建筑能耗。当前，双波段电致变色智能窗的研究集中在无机电致变色材料。通过对材料电化学反应过程中电容型等离子体电致变色和氧化还原反应型极化子电致变色进行分级控制，可以实现可见光和近红外光区域光谱的选择性调节。特别需要指出的是，相比早期通过复合膜技术实现双波段电致变色相比，近年来发展起来的单组分材料技术，无疑可以降低双波段电致变色智能窗设计和制备的难度。但是需要注意的是，由于无机材料相对固定的能带结构，现有报道的双波段电致变色智能窗，几乎都在透明无色和深蓝色两种状态间转换。单一的色彩转换加上蓝色较为刺眼的视觉体验，无疑会限制双波段电致变色智能窗的应用场景。因此，发展具有多色转换能力的双波段电致变色智能窗逐渐成为人们关注的焦点。聚苯胺（PANI，polyaniline）是一种典型的有机电致变色材料，有着易制备、成本低和多色变化等优势。此前有报道指出，变色过程中聚苯胺的红外部分有着较强的透过率变化，而在课题组的研究中，他们让脉冲电化学沉积的聚苯胺，在有机锌离子电解液中实现了高稳定性多色电致变色，且在可见光波段有着较大的透过率调制范围。基于此，该团队萌生了使用聚苯胺作有机双波段电致变色材料进行研究的想法。首次提出多色双波段电致变色的概念研究伊始，课题组对聚苯胺薄膜在有机锌离子电解液中的稳定性进行了相关研究，这给初期聚苯胺薄膜的制备带来了较大帮助。制备的聚苯胺薄膜均匀且稳定性好、重复性高，为后续研究打下了基础。在研究双波段现象的过程中，通过调整薄膜制备方法及厚度等参数，结合相关文献、并通过重复实验对结果进行比较。在此过程中，他们确定了脉冲沉积法以及相应的参数设置，以便实现最好的电致变色性能和双波段选择性能。发现了较为优异的双波段调节性能之后，该团队对这一现象进行了研究。结果发现与传统无机金属氧化物实现单组份双波段电致变色效果不同的是，聚苯胺薄膜在变色前后无明显相变和形貌变化，相对应的是氧化还原状态的改变。在“亮态”时，聚苯胺在全波段表现出较高的光学透过率；在“冷态”时，近红外波段透过率伴随着施加电压的增大而下降；在电压增加至固定区间时，可见波段光透过率下降使薄膜进入“暗态”，且此时薄膜导电性下降，稳定性变差。查阅相关资料后，该团队发现这一变色过程主要与聚苯胺自身的多种氧化还原状态都能同时存在有关，因而初步确立还原态-半氧化态-氧化态的氧化还原状态变化，是导致双波段电致变色现象出现的原因。在对实验原理进行解释的过程中，他们参考了聚苯胺电致变色的大量文献。但由于是首次报道聚苯胺单组分材料实现双波段电致变色效果，所

2023-07-08变色可见光辐射太阳