根據(jù)最近發(fā)表在《Science》雜誌的不樣研究,中國在倒置鈣鈦礦太陽能獲突破,池設(shè)將轉(zhuǎn)換效率提高到 25.4%,計倒創(chuàng)下新紀錄。置鈣
鈣鈦礦太陽能為備受看好的鈦礦太陽新興太陽能電池材料,具有高轉(zhuǎn)換效率、率破低成本、不樣更輕更靈活等優(yōu)點,池設(shè)但在穩(wěn)定性跟壽命方面,計倒還有待加強,置鈣中國華東理工大學(xué)兼論文的鈦礦太陽第一作者葉方圓表示,鈣鈦礦電池發(fā)電效率高,率破但很多都停留在理論上,不樣目前鈣鈦礦電池的池設(shè)發(fā)電效率尚未達到傳統(tǒng)矽晶太陽能水準,團隊正持續(xù)探索提高鈣鈦礦電池效率的計倒方法。
鈣鈦礦太陽能板的運作方式跟傳統(tǒng)矽晶太陽能很像,其中的鈣鈦礦吸收層為主要吸光材料、電洞傳輸層類似 P 型半導(dǎo)體、電子傳輸層類似 N 型半導(dǎo)體,藉由內(nèi)部形成電位差,接上外部電路後即可將電流導(dǎo)出。
與傳統(tǒng) n-i-p 結(jié)構(gòu)的鈣鈦礦太陽能電池不同,倒置(p-i-n)結(jié)構(gòu)的鈣鈦礦太陽能電池被認為具有更高的穩(wěn)定性和壽命,但團隊指出,倒置結(jié)構(gòu)的鈣鈦礦太陽能電池使用的電洞傳輸材料,不是濕鈣鈦礦前體疏水性太強,就是會與鈣鈦礦層發(fā)生反應(yīng),導(dǎo)致介面產(chǎn)生缺陷。
研究團隊則以氰基乙烯膦酸開發(fā)出雙親性小分子電洞傳輸劑,可以用於鈣鈦礦沉積的超濕潤層,開發(fā)出高品質(zhì)鈣鈦礦薄膜,減少產(chǎn)生介面缺陷,且除了鈣鈦礦電池還能用在有機聚合物太陽能電池。最終鈣鈦礦太陽能薄膜的功率轉(zhuǎn)換效率為 25.4%,開路電壓為 1.21 v。
為開發(fā)出更強大,應(yīng)用範圍更廣的太陽能電池,科學(xué)家們努力挖掘鈣鈦礦太陽能的潛力,其中鈣鈦礦最受關(guān)注的兩大突破方向為效率跟穩(wěn)定性,葉方圓強調(diào),鈣鈦礦太陽能有室內(nèi)太陽能和穿戴式設(shè)備的潛力,讓再生能源有機會潛入人們?nèi)粘I钪小?/p>
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(首圖來源:Unsplash)