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稳定高效钙钛矿太阳能电池的重大飞跃
2022年09月11日    新闻来源:高鹏科技网    |  投稿

由“钙钛矿”材料制造的太阳能电池正在赶上传统硅基太阳能电池的效率。同时,它们具有成本低、能源回收时间短的优点。然而,这种太阳能电池存在稳定性问题鈥攕链接的研究人员枚平安大学和国际合作者现在已经成功解决了这个问题。研究结果发表在《科学》杂志上,是在寻求下一代太阳能电池方面迈出的重要一步。

“我们的研究结果为开发高效、稳定的太阳能电池提供了新的可能性。此外,它们为有机半导体掺杂的工作原理提供了新见解,”Link物理、化学和生物系(IFM)教授冯高表示枚平安大学。

钙钛矿是具有巨大潜力的晶体材料,有助于解决世界能源短缺问题。它们制造成本低,效率高,重量轻。然而,钙钛矿太阳能电池可以快速降解,并且不可能构建具有所需稳定性的高效钙钛矿基太阳能电池。

IFM的博士后张天凯(Tiankai Zhang)表示:“钙钛矿型太阳能电池的高效性和稳定性之间似乎存在权衡。高效钙钛矿太阳能电池往往表现出低稳定性,反之亦然。”。

当太阳能在钙钛矿型太阳能电池中转换成电能时,通常需要一个或多个电荷传输层。它们直接位于太阳能电池中钙钛矿层的旁边。有机电荷传输层通常需要辅助分子以便按预期起作用。该材料被描述为“掺杂”。

一种称为Spiro OMeTAD的掺杂传输层是钙钛矿太阳能电池的基准,并提供了创纪录的功率转换效率。但是,目前用于掺杂螺氧电极的方法很慢,并导致钙钛矿太阳能电池的稳定性问题。

张天凯说:“我们现在已经成功地消除了阻碍发展的权衡,对Spiro-OMeTAD采用了一种新的兴奋剂策略。这使得我们能够获得高效率和良好的稳定性。”。

这篇文章的另一位主要作者冯旺(Feng Wang)是IFM的初级讲师。他指出,钙钛矿基太阳能电池可以以多种方式使用,并有许多应用领域。

“使用钙钛矿的一个优点是,制造的太阳能电池很薄,这意味着它们既轻又柔韧。它们也可以是半透明的。例如,可以将钙钛矿基太阳能电池应用到大窗户上,或建筑窗户上。”莽阿德斯。“硅基太阳能电池太重,不能用这种方式,”王峰说。

标签:机械应用技术中心机器人工程机械配件与装备系统及软件
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