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大面积钙钛矿太阳能电池

时间:2019-09-01 来源: 关键字:钙钛矿太阳能电池   光伏电池转换效率   光伏技术   

在现在的生活中,太阳能产品处处可见,人们用太阳能煮饭,还有太阳能热水器等等,无处不见太阳能产品,当然,最重要的还是太阳能发电,但是目前的技术并不能让人们很好利用太阳能发电。华中科技大学光电国家实验室副教授陈炜自主研发的大面积钙钛矿太阳能电池,经日本产业技术综合研究所(AIST)光伏技术研究中心认证,达到国际最高效率15%,填补了太阳能电池效率记录表的该项空白。该成果近日发表于《科学》。

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光伏发电

AIST是国际最权威的太阳能电池认证机构之一。陈炜送检的大面积钙钛矿电池在该研究所成功认证为国际最高效率15%。该结果被“太阳能电池之父”马丁?格林首次写入由其编纂的权威太阳能电池效率记录表。

钙钛矿太阳能电池是近几年出现的新型光伏技术,其效率记录提升速度十分迅猛。钙钛矿材料具有原料丰富、成本低廉、光电性质优越、可溶液加工、可低温制备等特点。但钙钛矿太阳能电池普遍存在稳定性问题,很多电池在测试的过程中就发生了衰变。此外,钙钛矿太阳能电池还普遍存在迟滞现象。

陈炜和团队通过测试数万条电池电流/电压输出特征(IV)曲线,在比较了几种最常见的钙钛矿太阳能电池结构以后,发现“P-i-N”反式平面结构电池更容易消除迟滞现象。

通过实施界面工程,陈炜成功将该“P-i-N”结构小面积(0.09平方厘米)电池的效率提升到18.3%,大面积1.02平方厘米电池的效率提升到16.2%,而且无论是小电池还是大电池,其IV测试的迟滞效应都非常小。同时,器件表现出迄今为止各类型钙钛矿太阳能电池最好的稳定性。

陈炜表示,通过进一步改进钙钛矿薄膜质量和组分,大面积钙钛矿太阳能电池的效率记录有望推进到20%的水平。太阳能虽然可以产生很大能量,但是现在的技术还不足以保证人类所有的运转,这就需要我们保护能源,从自己做起,从身边的点滴做起,节约能源,是我们人类每一个人应尽的责任。

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