化工儀器網(wǎng)手機(jī)版
移動(dòng)端訪(fǎng)問(wèn)更便捷
今日焦點(diǎn) Today's Focus
查看更多+-
盛會(huì)邀請(qǐng)丨2025全國(guó)表面分析技術(shù)及新材料表征研討會(huì)
2025年4月28日09:00至4月29日12:00，化工儀器網(wǎng)[詳細(xì)]
轉(zhuǎn)換效率高達(dá)28.0%！新型太陽(yáng)能電池研究獲重要進(jìn)展
2023年06月12日 13:36:06
來(lái)源：化工儀器網(wǎng) 作者：羊舌木 點(diǎn)擊量：4499
近日，南京大學(xué)譚海仁教授課題組在全鈣鈦礦疊層電池領(lǐng)域取得最新進(jìn)展，經(jīng)國(guó)際權(quán)威認(rèn)證的轉(zhuǎn)換效率高達(dá)28.0%，首次超越了傳統(tǒng)晶硅電池。
【化工儀器網(wǎng) 項(xiàng)目成果】太陽(yáng)能電池在未來(lái)的新能源開(kāi)發(fā)領(lǐng)域占有主導(dǎo)地位，有著巨大的發(fā)展前景。隨著我國(guó)碳中和碳達(dá)峰戰(zhàn)略的落實(shí)以及全球?qū)Νh(huán)保能源需求的快速增加，對(duì)太陽(yáng)能電池產(chǎn)量的需求也在持續(xù)增長(zhǎng)。根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，2022年全年太陽(yáng)能電池(光伏電池)產(chǎn)量3.4億千瓦，增長(zhǎng)46.8%。
"雙碳"目標(biāo)是我國(guó)作出的重大戰(zhàn)略決策，發(fā)展清潔低成本的太陽(yáng)能光伏發(fā)電，是實(shí)現(xiàn)這一戰(zhàn)略目標(biāo)的重要途徑與技術(shù)保障。通過(guò)串聯(lián)寬/窄帶隙鈣鈦礦子電池構(gòu)筑的全鈣鈦礦疊層太陽(yáng)能電池，兼?zhèn)涓咝屎偷统杀镜葍?yōu)點(diǎn)，是下一代光伏技術(shù)的重要發(fā)展方向。
近日，南京大學(xué)譚海仁教授課題組在全鈣鈦礦疊層電池領(lǐng)域取得最新進(jìn)展，經(jīng)國(guó)際權(quán)威認(rèn)證，其轉(zhuǎn)換效率高達(dá)28.0%，首次超越了傳統(tǒng)晶硅電池，該結(jié)果被收錄到最新一期《Solar cell efficiency tables》(Version 61)，匿名審稿專(zhuān)家對(duì)這項(xiàng)工作高度評(píng)價(jià)——“本文在這個(gè)領(lǐng)域展示了非常有意義的結(jié)果，因?yàn)樗粌H展示了世界最佳性能的全鈣鈦礦疊層太陽(yáng)能電池，而且還提出了與現(xiàn)有缺陷鈍化方法不同的3D/3D異質(zhì)結(jié)”。
寬帶隙鈣鈦礦頂電池、窄帶隙鈣鈦礦底電池和隧穿結(jié)是構(gòu)建全鈣鈦礦疊層電池的三個(gè)核心部分，開(kāi)發(fā)高性能隧穿結(jié)和高效率窄帶隙子電池則是實(shí)現(xiàn)高效疊層電池制備的關(guān)鍵核心點(diǎn)。研究團(tuán)隊(duì)前期在新型隧穿結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、窄帶隙鈣鈦礦結(jié)晶生長(zhǎng)調(diào)控、晶粒表面缺陷鈍化以及大面積疊層光伏組件的可量產(chǎn)化制備技術(shù)等方面開(kāi)展了系統(tǒng)性研究，實(shí)現(xiàn)了認(rèn)證效率達(dá)26.4%的全鈣鈦礦疊層電池和認(rèn)證效率21.7%的大面積疊層組件。
該項(xiàng)研究還設(shè)計(jì)了新型的3D/3D雙層鈣鈦礦異質(zhì)結(jié)(PHJ)結(jié)構(gòu)：利用真空蒸發(fā)和溶液加工混合法，在鉛-錫混合窄帶隙鈣鈦礦薄膜上生長(zhǎng)一層數(shù)十納米厚的三維純鉛寬帶隙鈣鈦礦薄膜(FL-WBG)。通過(guò)調(diào)控三維純鉛寬帶隙鈣鈦礦的組分，使其與窄帶隙鈣鈦礦形成Type-II型異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)，促進(jìn)載流子(電子)從鈣鈦礦吸光層向電子傳輸層抽取，降低鈣鈦礦/電子傳輸層C60之間的界面復(fù)合損失。
該項(xiàng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯著提升了電池的開(kāi)路電壓、填充因子和光電轉(zhuǎn)換效率，最佳性能的窄帶隙鈣鈦礦電池光電轉(zhuǎn)換效率達(dá)到了23.8%，為目前報(bào)道的最高效率。除此之外，PHJ結(jié)構(gòu)帶來(lái)的場(chǎng)鈍化效應(yīng)減少了鈣鈦礦與電子傳輸層的接觸損失，從而有效地屏蔽了表面缺陷層對(duì)鉛錫窄帶隙鈣鈦礦太陽(yáng)電池性能的影響。
本研究將PHJ窄帶隙子電池與高效的寬帶隙子電池進(jìn)行結(jié)合，構(gòu)筑了高性能的全鈣鈦礦疊層太陽(yáng)能電池。PHJ結(jié)構(gòu)有效地提升了全鈣鈦礦疊層電池的開(kāi)路電壓、填充因子以及轉(zhuǎn)換效率。實(shí)驗(yàn)室自測(cè)效率從26.7%提高到28.5%，同時(shí)獲得了效率為26.9%的大面積疊層電池。
(資料來(lái)源：南京大學(xué)新聞網(wǎng))
相關(guān)閱讀 Related Reading
查看更多+-
優(yōu)化廢鉛蓄電池跨省轉(zhuǎn)移管理試點(diǎn)單位清單（第二批）公布
生態(tài)環(huán)境部根據(jù)省級(jí)生態(tài)環(huán)境部門(mén)報(bào)送的試點(diǎn)單位情況，經(jīng)審核，生態(tài)環(huán)境部建立了優(yōu)化廢鉛蓄電池跨省轉(zhuǎn)移管理試點(diǎn)單位清單（第二批），現(xiàn)予印...2025-04-21 14:47:40 -
穩(wěn)定循環(huán)兩千次 水性電池能否推動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)等領(lǐng)域發(fā)展
水性電池是以水溶液為電解質(zhì)的電池技術(shù)，與傳統(tǒng)的有機(jī)電解質(zhì)電池相比，在安全性、成本及環(huán)境友好性上有突出表現(xiàn)，因此成為了近年來(lái)研究的熱...2025-04-17 17:23:28 -
鈉離子電池商用車(chē)解決方案發(fā)布 鈉離子電池能否打開(kāi)能源新市場(chǎng)
原材料資源儲(chǔ)量豐富、成本低廉、供應(yīng)穩(wěn)定且環(huán)保的優(yōu)勢(shì)，以及技術(shù)不斷成熟幫助下，鈉電池的商業(yè)化發(fā)展較為順利，也順勢(shì)成為了未來(lái)重要的儲(chǔ)能...2025-04-15 17:12:30 -
綠色環(huán)保還能自由塑性 新型流體電池有望助推柔性電子發(fā)展
瑞典林雪平大學(xué)研究人員利用一種創(chuàng)新的流體形態(tài)電極，研發(fā)出能被塑造成任何形狀的電池，這種電池柔軟且可延展，并且采用的是液態(tài)電極，因此...2025-04-15 13:04:01 -
中國(guó)科學(xué)院青島生物能源與過(guò)程研究所科研人員等在高溫鎂金屬電池聚合物電解質(zhì)研究方面取得進(jìn)展。2025-04-14 14:12:57
-
26.78%效率 2500小時(shí)穩(wěn)定！鈣鈦礦太陽(yáng)能電池新突破
4月8日，福建農(nóng)林大學(xué)材料工程學(xué)院綠色光電器件與儲(chǔ)能電池團(tuán)隊(duì)青年教師林智超與西安交通大學(xué)、河南大學(xué)、澳門(mén)大學(xué)等單位合作，在《自然》...2025-04-11 11:04:46
版權(quán)與免責(zé)聲明
- ①凡本網(wǎng)注明“來(lái)源：化工儀器網(wǎng)”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡(luò)有限公司-化工儀器網(wǎng)合法擁有版權(quán)或有權(quán)使用的作品，未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其他方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的，應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用，并注明“來(lái)源：化工儀器網(wǎng)”。違反上述聲明者，本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責(zé)任。
- ②本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其他來(lái)源（非化工儀器網(wǎng)）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀(guān)點(diǎn)和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé)，不承擔(dān)此類(lèi)作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體、網(wǎng)站或個(gè)人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時(shí)，必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來(lái)源，并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任。
- ③如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問(wèn)題，請(qǐng)?jiān)谧髌钒l(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系，否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。
