新型光伏產品鈣鈦礦有望實現!科學家研發全無機技術
近日,西安電子科技大學集成電路學部郝躍院士團隊教授張春福、博士柴文明、副教授朱衛東等人合作在Nano-Micro Letters(中國科學院I區TOP期刊,IF=31.6) 上發表最新研究成果。 由于較高的光吸收和載流子遷移率與較低的制造成本,鈣鈦礦太陽電池(PSCs)引起了光伏領域的廣泛關注。經過多年的發展,PSCs的最高光電轉換效率從3.8%提升到了27%,接近單晶硅電池。然而有機-無機雜化鈣鈦礦的熱穩定性較差,限制了其商業化的進展,因此提出了全無機CsPbX3鈣鈦礦。其中CsPbI3鈣鈦礦具有出色的熱穩定性和在鈣鈦礦-晶硅疊層器件中的巨大應用潛力,被認為是光伏領域最有發展潛力的材料之一。在低溫和濕度較高的環境中,黑相(1.73 eV)易于向帶隙較寬的非鈣鈦礦δ-相轉變,會降低器件的穩定性,因此高濕度環境中的長期運行穩定性仍是當前CsPbI3電池面臨的最大挑戰。 針對上述問題,張春福教授團隊提出利用鑭系化合物(TbC......閱讀全文
鈣鈦礦:從烏拉爾山脈里走出的一種新型光伏電池
2013年,一種新型太陽能電池材料——鈣鈦礦突然成為人們關注的焦點。它具備高效率、低成本、制造工藝簡單、光譜吸收范圍廣等優勢,即使在弱光條件下也能保持光電轉換率。用這種材料制成的電池被《科學》雜志評為2013年十大突破之一。所有光伏太陽能電池光電轉換都依賴于半導體將光能轉換為電能。自20世紀50年代
清華團隊等在鈣鈦礦光伏材料的帶隙研究中取得新進展
有機-無機雜化鈣鈦礦是一種新型半導體材料,因其具有優異的光電性能和結構可調性,成為近年來太陽能電池領域的研究熱點。能帶帶隙是決定光伏特性的重要參數,它容易受到溫度和光注入載流子濃度的影響。鈣鈦礦帶隙的溫度效應在以往研究中使用傳統半導體中的晶格熱效應解釋。然而,傳統半導體晶格相對堅硬,鈣鈦礦具有柔
鈣鈦礦鈣鐵石單層鈣鈦礦三態拓撲學相變成功實現
對于過渡金屬氧化物體系,離子缺陷在誘導或提升材料功能方面起到了關鍵作用。人為調控離子過程是控制過渡金屬氧化物功能的有力手段。氧缺陷和金屬離子的缺陷可以在特定的溫度和電場下移入、或者移出樣品,進而產生磁有序、金屬-絕緣體轉變、鐵電極化甚至結構轉變等獨特的物理現象。研究表明,通過控制離子的有序遷移,
科學家發現無機鈣鈦礦的“孿生兄弟”有機鈣鈦礦鐵電體
圖. A.無金屬鈣鈦礦鐵電體的結構示意圖。B. MDABCO-NH4I3鐵電性測試的電滯回線數據。C. 具有不同手性的R-3AQ-NH4Br3及S-3AQ-NH4Br3的結構示意圖及其振動圓二色(VCD)光譜。 在國家自然科學基金項目(項目編號:21290172,91222101,91622113
化學所鄭大合作制備高效高穩定的二維鈣鈦礦光伏器件
作為新一代薄膜太陽能電池的代表性材料,鈣鈦礦的毒性及對水氧的敏感性嚴重阻礙了其商業化進程。近年來,二維(2D)Sn基無鉛鈣鈦礦因其出色的穩定性和低毒性,成為3D鈣鈦礦的替代材料。但由于二維材料結構的特殊性,電子或空穴受量子尺寸效應限制,其壽命和遷移率遠低于3D結構,因而其器件光電轉化效率明顯低于
我國學者在穩定的鹵化物鈣鈦礦組分及光伏器件研究取得進展
圖1.(A)基于不同組分(添加MACl、添加I2及無添加的FAPbI3)的器件效率統計圖;(B)實驗室獲得各組分器件最高光電轉換效率J-V曲線;(C)器件的外量子效率及積分光電流;(D)基于PTAA傳輸層的器件運行穩定性(90°C,100 mW cm-2);(E)器件的各光伏參數衰減率曲線。(F
全球規模最大的鈣鈦礦光伏生產線投產
總投資超過2億元的極電光能150MW鈣鈦礦光伏生產線正式在江蘇省無錫市投產運行。該產線是全球目前已投產且產能最大的鈣鈦礦光伏生產線,將陸續向市場推出發電石材、透明發電幕墻、光伏屋瓦等全系列高性能鈣鈦礦BIPV產品和鈣鈦礦標準光伏組件產品,達產后年產值可達3億元。
低維度溴化錫鈣鈦礦的光致結構轉化
有機-無機雜化鈣鈦礦材料的研究對光電材料的發展有著重要意義。理論上,通過改變材料的組成與結構,三維、二維、一維乃至零維的金屬鹵化物鈣鈦礦材料均可組裝。具體來說,金屬鹵化物八面體通過共點連接得到結構式為ABX3的三維結構(如CH3NH3PbBr3),通過有機分子層的包夾得到層狀或波紋狀二維材料(如
鹵化鈣鈦礦型納米立方的鈣鈦礦型超晶格
【引言】與熒光不同的是,超熒光是幾個最初不相干的光激發偶極子的集體發射,它們由它們的共同光子場耦合,其特征是快數量級的輻射衰減和Burnham-Chiao振蕩行為的出現。以前,這些特征已經在氣態(HF氣體)或在有限數量的固態系統中實現。鹵化鈣鈦礦納米晶超晶格中的超熒光,最近被證明具有最簡單的堆積
我國科研團隊刷新大面積全鈣鈦礦光伏組件光電轉化效率世界紀錄
據南京大學消息,該校譚海仁教授課題組研制的大面積全鈣鈦礦光伏組件取得新突破,經國際權威第三方機構測試,其穩態光電轉化效率達24.5%,刷新此類組件的世界紀錄,也為后續產業化發展打下技術基礎。相關論文23日發表在國際學術期刊《科學》上。 據譚海仁介紹,鈣鈦礦是新型太陽能電池的重點研發方向之一。和
Nature鈣鈦礦領域最新綜述:可持續能源正在來臨,鈣鈦礦串聯電池爭奪霸權
導語:在太陽能領域,一場革命正醞釀。鈣鈦礦技術的崛起引領著一系列對太陽能電池的全新探索,特別是其串聯結構的出現。這意味著不僅僅是硅,太陽能電池的未來可能由更為創新和高效的鈣鈦礦-硅串聯電池來主導。本文深入剖析了這一前沿技術的種種可能性、挑戰和市場動態,揭示了這場能源變革的潛力以及各方力量在推動可再生
鈣鈦礦材料實現電器自充電
手機或電腦沒電了,拿到太陽下曬一曬就能繼續使用了,因為它們的顯示器同時也是太陽能電池。這是新加坡南洋理工大學(NTU)科學家發表在《自然·材料》雜志上的最新成果,他們開發出的下一代太陽能電池材料,不僅能把光轉化成電,電池本身還能按照需要發出不同顏色的光。 這種太陽能電池的關鍵材料來自鈣鈦礦
鈣鈦礦材料成為高能效“幫手”
太陽能如果想同化石燃料競爭,就需要更便宜、更高效的材料做“幫手”。美國科學家日前發現,以一種新式鈣鈦礦(CaTiO3)為原料的太陽能電池的轉化效率或可高達50%,為目前市場上太陽能電池轉化效率的2倍,能大幅降低太陽能電池的使用成本。相關研究發表在最新一期的《自然》雜志上。 賓夕法
蘇州大學/四川大學,AM:增強寬帶隙鈣鈦礦中的光伏擇優取向以實現高效的全鈣鈦礦疊層太陽能電池
增強寬帶隙鈣鈦礦中的光伏擇優取向以實現高效的全鈣鈦礦疊層太陽能電池第一作者:吳章豪,趙玥通訊作者:王長擂*,馬天舒*,趙德威*,李孝峰*單位:蘇州大學,四川大學研究背景 全鈣鈦礦疊層太陽能電池(TSCs)由混合鹵素寬帶隙(WBG, 1.7-1.9 eV)頂部子電池和窄帶隙(LBG, 1.2-1
鈣鈦礦同質結新構建,無鉛鈣鈦礦太陽能電池研究新進展
5月13日從中國科學技術大學獲悉,該校微電子學院特任研究員胡芹課題組在無鉛鈣鈦礦太陽能電池研究中取得新進展。 課題組針對非鉛錫基鈣鈦礦半導體存在的自摻雜嚴重、缺陷密度高、非輻射復合損失大等問題,成功構建鈣鈦礦同質結,以促進光生載流子的分離和提取。這證明了同質結構筑策略在錫基鈣鈦礦太陽能電池領域
全球首個鈣鈦礦全場景綠電園區在無錫建成投運
記者從無錫市相關方面獲悉,全球首個鈣鈦礦全場景綠電園區——極電光能鈣鈦礦光伏工業園在無錫市錫山區宛山湖園區建成并投運。與傳統光伏發電面板多鋪設在較大平面的屋頂不同,實現了從園區屋頂到幕墻、連廊甚至圍墻的鋪設“全覆蓋”。相比此前光伏行業廣泛采用的單晶硅、多晶硅光伏組件,鈣鈦礦光伏組件被認為是光伏行業的
單晶有機金屬鈣鈦礦光纖首次制成
科技日報北京9月25日電 (記者張夢然)鈣鈦礦從光中傳輸電荷的效率非常高,被稱為太陽能電池板和LED顯示器的下一代材料。英國倫敦瑪麗女王大學的一個研究團隊發明了一種利用鈣鈦礦制備光纖的全新應用。他們通過使用一種新的溫度生長方法,能在非常便宜的液體溶液中生長并精確控制單晶有機金屬鈣鈦礦纖維的長度和直徑
“鈣鈦礦”能否成為LED未來制作材料?
美國研究人員發現鈣鈦礦能夠以更低的成本和更簡單的工藝實現高亮度LED。用于制作LED的鈣鈦礦被稱為有機金屬鹵化鈣鈦礦,是由鉛、碳基離子和鹵離子構成的混合物。這種材料能夠很好地溶解于普通溶劑當中,并在干燥后聚合成鈣鈦礦晶體,整個過程所需的成本很低,工藝也十分簡單。 鈣鈦礦LED并不需要硅基LED
澳科學家研發鈣鈦礦電池
澳大利亞國立大學5日宣布,學校科學家首次實現鈣鈦礦太陽能電池的光電轉化率超過26%。這一成果可以使太陽能發電成本大幅降低,太陽能電池的應用領域變得更加廣泛。 目前在太陽能電池市場上,晶體硅電池占了90%,由于其成本相較于其他能源仍然偏高,全世界科學家一直在尋找更高效、經濟的太陽能電池材料。澳大
鈣鈦礦LED實現亮度更高成本更低
俄羅斯烏拉爾聯邦大學科研人員成功將鈣鈦礦發光二極管(LED)的亮度提高了一倍,使這種LED的生產比許多現代屏幕中使用的常見有機光源更容易、更便宜。相關研究發表在最近的《先進科學》上。 當電流通過LED時會發光,這種光波長范圍狹窄。各種設備的屏幕使用紅色、藍色和綠色光的二極管,其混合可產生人眼感
鈣鈦礦LED實現亮度更高成本更低
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/8/507352.shtm 圖片來源:俄羅斯衛星通訊社科技日報訊 (記者董映璧)俄羅斯烏拉爾聯邦大學科研人員成功將鈣鈦礦發光二極管(LED)的亮度提高了一倍,使這種LED的生產比許多現代屏幕中使用的常見
新研究實現超穩定鈣鈦礦電池
近日,國家納米科學中心研究員周惠瓊等在一種鈣鈦礦太陽能電池材料設計與穩定性研究上取得新進展。研究團隊合成設計系列具有層間輕微位移的鈣鈦礦材料,并實現該材料在準二維鈣鈦礦太陽能電池刮涂工藝上的最高轉換效率19.11%,以及超過6000小時最大功率下運行穩定性。相關研究成果在《自然—通訊》發表。新型鈣鈦
新型鈣鈦礦登上Nat.-Mater.
發現光學活性材料對于開發太陽能電池和發光二極管(LED)等改進型光電設備至關重要。由于傳統和新型混合鈣鈦礦材料具有優異的性能,如強烈的光致發光(PL),并且易于加工成薄膜,從而實現了具有成本效益的器件集成,因此大量研究都集中在這些材料上。硫鹵化物是一類混合陰離子材料,由于其優異的光學特性、熱穩定
由“神奇材料”鈣鈦礦制成的LED
由“神奇材料”鈣鈦礦制成的LED 鈣鈦礦的一種混合形式——它的同類型材料最近已經被發現,可以用來制備高效率的太陽能電池,未來有望取代硅,目前已經被用來制造低成本,易制造的發光二極管,為未來廣泛的商業應用開辟了道路,比如靈活的色彩顯示方面的應用。 在牛津大學Henry Snai
柔性鈣鈦礦電池的技術前景
近日,羅馬大學、德國弗勞恩霍夫有機電子研究所和哥倫比亞南哥倫比亞大學的研究人員開發了一種可彎曲的鈣鈦礦太陽能電池,用于室內應用,據稱可以在100-500勒克斯照度下工作。相比傳統的硅晶太陽能電池,柔性鈣鈦礦太陽能電池是基于可以彎曲、折疊、重量低的太陽能電池,因其高效率,低成本,且制備工藝簡單,因而成
大連化物所鈣鈦礦單晶光生載流子擴散動力學研究獲進展
近日,中國科學院大連化學物理研究所超快時間分辨光譜與動力學創新特區研究組(11T5組)研究員金盛燁領導的科研團隊在金屬有機鈣鈦礦(organolead halide perovskite)單晶光生載流子擴散動力學研究工作中取得新進展,成功實現了對單個鈣鈦礦單晶納米線/納米片中載流子擴散過程的可視
鈣鈦礦太陽能電池PSCs:MBene調制SnO2/鈣鈦礦埋藏界面改善電荷轉移
近日,華南理工大學於黃忠老師在《Angewandte Chemie》上發表了關于使用二維(2D)MBene橋接SnO2和鈣鈦礦層之間埋藏界面的文章,研究了在鈣鈦礦太陽能電池中引入二維材料MBene對電池性能的影響:MBene能夠提高SnO2表面電子的沉積,鈍化其表面缺陷并促進電荷收集。MBene形成
新結構策略誘導鈣鈦礦的結構轉變
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/9/507909.shtm
鈣鈦礦LED外量子效率突破30%大關
中國科學院院士黃維、南京工業大學副教授朱琳和常州大學教授王建浦團隊合作在鈣鈦礦發光二極管(LED)研究領域取得重大突破:利用加快輻射復合速率,顯著提高熒光量子效率,使鈣鈦礦LED外量子效率突破30%大關,接近實現產業化的水平。日前,相關研究成果發表在《自然》上。鈣鈦礦發光材料有三維、低維之分,其中三
科學家研制高效紅光鈣鈦礦LED
6月12日,上海大學機電工程與自動化學院新顯教育部重點實驗室教授楊緒勇課題組與合作單位團隊,突破了鈣鈦礦LED紅光發射的效率瓶頸,創造了紅光鈣鈦礦LED發光效率的新紀錄,將加速鈣鈦礦LED的顯示產業化進程。相關研究發表于《自然》。發光二極管(LED)是新型顯示技術的核心部件,更是新一代信息技術產業之