我國研究人員通過新型材料研發和工藝創新,使鈣鈦礦太陽能電池大面積組件的轉化效率提升至16%,該數據為目前鈣鈦礦太陽能電池組件的最高轉化率。這一數據取得國際權威機構認證并被《太陽能電池效率記錄表》收錄,于6月21日發表于光伏領域權威雜志《光伏進展:研究與應用》。《太陽能電池效率記錄表》由澳大利亞和美國權威學者聯合編制,記錄不同類型的光伏電池和組件的世界最高效率,每半年發布一次。
這項研究由杭州纖納光電科技有限公司完成。該企業由三位80后海歸博士在杭州創立,先后承擔了兩項國家科技部光伏新材料相關的專項課題。鈣鈦礦太陽能電池是近年出現的新型光伏技術,因其具有較為優異的光電轉化率,且原料豐富、成本低廉、生產環保,成為廣受關注的熱門研究領域。
研究人員介紹,一個鈣鈦礦太陽能電池組件由若干個小型鈣鈦礦太陽能電池經復雜工藝連接而成,組件的工作效率往往取決于轉換效率最低的電池單體,因此,高轉換率和可靠工藝是推進鈣鈦礦電池產業化的關鍵因素。“研發團隊通過新型界面材料的開發和生產工藝的創新,研發出高可靠性的鈣鈦礦印刷工藝,使鈣鈦礦組件的生產過程可以像印刷報紙一樣,變得快速連續可控,團隊自主研發的檢測設備則實現了對產品質量的實時在線監測。”纖納光電的負責人姚冀眾博士表示,提高材料轉化效率和穩定性有效保障了大面積生產中的效率均一性。
“16%的光電轉化率已接近市場主流太陽能電池組件的效率。” 姚冀眾博士說,人工合成鈣鈦礦所用的原料均為常見的金屬鹽,來源廣泛,電池的制備過程中無需高溫高壓環境,不產生有毒有害氣體。此外,擴大生產規模后,鈣鈦礦太陽能電池的制造成本有望達到目前太陽能電池成本的1/3到1/5。纖納光電首席技術官顏步一介紹,團隊研發的鈣鈦礦太能電池組件面積為16平方厘米,呈薄膜狀,可大尺度彎曲,不僅能夠印刷在玻璃表面制備玻璃基底太陽能,還可以附著于輕柔材料表面、用于可穿戴電子設備等。
光伏領域著名學者、美國加州大學洛杉磯分校講席教授楊陽認為,這一成果將有力推進鈣鈦礦太陽能電池的商業化進程。研究人員還表示,在我國完善光伏發電補貼標準、建立補貼逐步下調機制的背景下,太陽能電池成本的降低將幫助光伏發電實現平價上網,利于行業健康發展。
中國科學院寧波材料技術與工程研究所研究員葛子義和劉暢等,在前期鈣鈦礦太陽能電池研究的基礎上,提出了一種基于化學硬度理論的多組分鈣鈦礦結晶同步化調控策略。相關成果日前發表于《自然-納米技術》。全鈣鈦礦疊......
4月27日,記者從寧波大學獲悉,該校物理科學與技術學院鄭飛、胡子陽團隊在二維鈣鈦礦太陽能電池光電壓損失機制研究方面取得關鍵突破,團隊建立了二維鈣鈦礦內部載流子輸運的新認知范式,為定向消除光電壓損失、進......
3月4日,深圳理工大學研究團隊聯合蘇州大學、香港理工大學在《能源環境與科學》發表最新研究成果。合作團隊創新性地提出熱力學穩定策略,從熱力學根源上抑制了寬帶隙鈣鈦礦中富溴相的優先成核,成功攻克了其光致相......
如何讓輕薄、柔韌的鈣鈦礦太陽能電池既保持高效率,又能穩定、均勻地大面積生產?這一困擾學界與產業界的核心難題,如今有了創新解法。近日,中國科學院青島生物能源與過程研究所太陽能光電轉化與利用全國重點實驗室......
在國家自然科學基金項目(批準號:52473322)等資助下,武漢大學物理科學與技術學院王植平團隊提出一種原子尺度界面鍵合技術,解決了鈣鈦礦太陽能電池效率與穩定性難以協同提升難題。相關研究成果以“氧化鉿......
美國賓夕法尼亞州立大學研究團隊將合成DNA與半導體材料鈣鈦礦結合,研發出一種全新的“生物—電子”存儲設備,將DNA海量信息存儲能力與鈣鈦礦出色的電子性能合二為一,存儲密度更高,功耗僅為傳統存儲設備的百......
記者1月21日從廈門大學獲悉,該校材料學院教授張金寶團隊與西安交通大學教授梁超團隊成功開發了一種分子壓印退火新方法,可精準調控鈣鈦礦缺陷的形成與演變過程,為提升鈣鈦礦太陽能電池的穩定性提供了新思路。最......
廈門大學材料學院教授張金寶團隊與西安交通大學教授梁超團隊合作,開發了一種分子壓印退火新方法,可精準調控鈣鈦礦缺陷的形成與演變過程,為提升鈣鈦礦太陽能電池的穩定性提供了新思路。相關論文北京時間1月9日發......
近日,贛南師范大學陳義旺教授研究團隊在《科學》在線發表研究論文。該研究創新性地提出并實現了一種可在空氣環境下進行的“激光退火(LaserAnnealing)”技術,為鈣鈦礦光伏材料的大規模、低成本和高......
我國太赫茲探測鈣鈦礦光伏技術登上權威期刊《自然》我國下一代光伏技術取得新進展,南京大學譚海仁團隊和國防科技創新研究院常超團隊聯合運用太赫茲技術,對全鈣鈦礦疊層光伏電池內部載流子輸運行為實現精準、無損探......