钙钛矿太阳能电池技术取得重大突破,能量转换效率显著提升
AI导读:
福建农林大学团队携手其他高校科研团队,成功将内嵌金属富勒烯与聚合物相结合,解决了钙钛矿太阳能电池能量转换效率和稳定性难题。实验数据显示,该电池能量转换效率高达26.78%,生产成本仅为硅太阳能电池的一半左右。
给钙钛矿太阳能电池穿上“超级铠甲”,这一创新让电子传输更加稳定高效。4月13日,从福建农林大学传来喜讯,该校材料工程学院绿色光电器件与储能电池团队的青年教师林智超,携手西安交通大学梁超、河南大学李萌等科研团队,成功将内嵌金属富勒烯与聚合物相结合,在解决钙钛矿太阳能电池能量转换效率和稳定性难题上取得了重大突破。相关研究成果已发表在国际顶级期刊《自然》上。
钙钛矿太阳能电池,这一新型光伏器件,其性能与传统硅太阳能电池不相上下,且成本优势巨大,在光伏发电、柔性电子等领域有着广泛的应用前景。
林智超指出,当前,钙钛矿太阳能电池常采用防水聚合物作为封装界面层,以阻挡水和氧气对钙钛矿层的侵蚀,抑制离子扩散,从而提升其长期工作稳定性。然而,聚合物层过厚会导致电子屏蔽效应,影响电池性能,难以在稳定性和高效性之间找到平衡点。
富勒烯,作为碳的同素异形体,拥有高效的电子传导特性。此次研究为钙钛矿太阳能电池打造了一件名为“富勒烯—聚合物偶联层”的“超级铠甲”,其中嵌入了足球状的富勒烯材料,实现了电子的高效传导。同时,研究团队还在富勒烯中内嵌了金属钕,如同为电子传输安装了“电动马达”,使其传输速度更快、更稳定。
实验数据表明,穿上“超级铠甲”的钙钛矿太阳能电池,能量转换效率高达26.78%,较之前报道有显著提升,已十分接近商业化硅太阳能电池的最高效率27.81%,但其生产成本仅为硅太阳能电池的一半左右,展示了这一绿色新能源技术的巨大发展潜力。
(文章来源:科技日报)
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