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賓州州立大學與國際團隊研發高效穩定新一代太陽能-「鈣鈦礦太陽能電池」

美國賓州州立大學的科學家與國際團隊成功研發出高效且穩定的鈣鈦礦太陽能電池製造技術,有望降低生產成本,提高可持續性,並在各種環境中保持高檔的持久性。


賓州州立大學的Nelson Dzade教授及其團隊在《自然-能源》雜誌上報告了他們的研究成果,他們成功開發出了一種新技術,可制造出更加耐用且高效的鈣鈦礦太陽能電池,其太陽能轉化率達到了21.59%。


鈣鈦礦太陽能電池具有眾多優勢,然而用於製造電池的候選材料,有機-無機混合金屬鹵化物,容易受潮、氧氣和高溫影響,因此在真實環境中性能迅速下降。為了應對這一問題,科學家們采用了一種創新方法,將碘化銫鉛的兩種光活性多晶體相結合,形成了一種異質結構。Dzade:「這項技術的獨特之處在於它采用了兩種不同光活性多晶體結構,製造了異質結構太陽能電池。這種結構提高了材料的穩定性,防止了兩相之間的相互轉化。異質結構中形成的共格界面有助於電子在設備中流通,實現了21.59%的功率轉化效率,經過存儲200小時後,依然保持了90%以上的初始效率。」

圖片來源:https://zhuanlan.zhihu.com/p/340139669

Dzade:「將這技術從實驗室推廣到實際太陽能模塊時,在鈣鈦礦太陽能電池面積超過7平方英寸的情況下展現出18.43%的功率轉化效率。未來的研究將包括將當前的相位異質結太陽能電池在實際環境中變得更加耐用,並將其擴展到傳統太陽能電池板的尺寸。」科學家們更強調,未來評估開發超大型鈣鈦礦太陽能電池,效率應該可以超過25%,一旦我們做到了,商業化就指日可待了。


賓州州立大學的科學家們與國際合作團隊成功研發了高效穩定的鈣鈦礦太陽能電池製造技術,為太陽能領域帶來了更具競爭力的解決方案。這一創新有望降低太陽能電池的生產成本,提高可持續性,同時確保在各種環境條件下的持久性,這一研究的成果將有望推動太陽能電池的商業應用,為可持續能源領域帶來更多機遇和突破。


參考文獻:https://www.sciencedaily.com/releases/2023/10/231024110645.htm

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