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usdt无需实名买卖(www.caibao.it):25.2%!MIT想法提高钙钛矿光伏电池效率 已达理论更高效率八成

allbet代理 财经 2021-03-02 10:07:41 29 0

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财联社(上海,编辑 黄君芝)讯,众所周知,钙钛矿是最终取代硅作为太阳能(000591,股吧)电池板的首选质料。它们提供了在低成本、低温环境下制造超薄轻质柔性电池的潜力,但由于它们将阳光转化为电能的效率落后于硅和其他一些替代品,其远景一直受限。

近期,美国麻省理工学院(MIT)的一组研究人员行使新方式将这种质料的效率提高到了25.2%,甚至跨越了当今典型硅电池的转化效率(通常在20%到22%之间),并为进一步的改善奠基了基础。这项研究成果已于近期刊登在了著名科学期刊《自然》(Nature)上。

据悉,研究人员通过在钙钛矿质料上添加一层经由特殊处置的二氧化锡导电层,这为电池中的载流子提供了一条改善的路径,并通过修改钙钛矿公式,将其作为太阳能电池的整体效率提高到了25.2%。

诚然,这险些已经是此类质料的更高纪录,使许多现有太阳能电池板的效率相形见绌。然而,与硅相比,钙钛矿的寿命仍然显著滞后,世界各地的研究小组也正在研究改善这一短板的方式。

钙钛矿是一类普遍的质料,有大量可能的化学组合可以用于制造该质料。研究人员称,这些质料吸引了全世界的兴趣,由于“至少在理论上,它们可以比硅或砷化镓廉价得多。”这部门是由于硅或砷化镓的加工和制造需要连续跨越1000摄氏度的高温,而钙钛矿可以在低于200℃的条件下处置。

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此外,钙钛矿相对于硅或其他诸多候选替代品的另一个主要优势是,它可以形成异常薄的层,同时仍能有效地捕捉太阳能。该研究作者之一、MIT化学教授Moungi Bawendi示意:“钙钛矿电池有潜力比硅电池轻几个数量级。”

凭据Bawendi的说法,该团队提高质料效率的要害之一,是对组成钙钛矿太阳能电池的三明治结构的其中一层――电子传输层――的正确设计。

据了解,钙钛矿自己有一层透明导电层,用于将电流从电池通报到需要使用的地方。然而,若是导电层直接附着在钙钛矿上,电子和它们对接的物体就会发生复合反映,使电子无法流动。在MIT研究人员的设计中,钙钛矿和导电层由一种改善的中间层离隔,这种中间层可以让电子通过,同时防止复合。

研究人员强调指出,由此带来的效率提高已经使质料理论效率到达了该质料所能到达的理论更大效率的80%以上。

在进一步的研究中,研究人员认为有两个主要的方面可选择,即继续努力提高效率、专注于提高该质料的历久稳固性。现在,这种质料的历久稳固性仅有几个月,而硅电池则可以稳固使用几十年。

但Bawendi指出,出于某些目的,“长寿”可能不是那么主要。许多电子设备,例如手机,无论如何都将在几年内被替换,因此纵然相对寿命较短的太阳能电池也可能有一些有用的应用。

(责任编辑:李显杰 )
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