美國NREL和來自美國各大學的研究人員團隊報告發(fā)布,最新鈣鈦礦太陽能電池的效率為達到24%,在一倍陽光輻照強度、55 攝氏度下運行 2,400 小時后,該電池能夠保持其原始效率的 87%。
根據(jù)該報告,這是“同類型電池結構中最高的效率”。
美國國家可再生能源實驗室 (NREL) 和來自托萊多大學、科羅拉多大學博爾德分校和加利福尼亞大學圣地亞哥分校的研究人員在玻璃基板上放置層,使用一種稱為 3-(氨基甲基)吡啶 (3-APy) 的新型分子,這架構與普通架構的不同之處在于層是如何沉積在玻璃基板上的。
該團隊選擇了前一種方法,因為它具有高穩(wěn)定性和集成到串聯(lián)太陽能電池中。使用該架構,研究在鈣鈦礦太陽能電池表面添加了一種名為 3-(氨基甲基) 吡啶 (3-APy) 的新分子。該分子與電池內(nèi)的甲脒反應,在鈣鈦礦層表面產(chǎn)生電場。
NREL 化學與納米科學中心的高級科學家朱凱認為:“這突然給電池性能帶來了巨大的提升,不僅是效率,還有穩(wěn)定性。”
被研究人員將稱為 3-APy 的反應性表面工程,能顯著提高倒置電池性能,研究人員認為它可以將倒置電池的效率從不到 23% 提高到 25% 以上。
他們的研究已發(fā)表在科學雜志《自然》上,標題為“高效穩(wěn)定倒置鈣鈦礦太陽能電池的表面反應”。
2020 年 10 月,NREL 創(chuàng)造了一種名為 Apex Flex 的新型鈣鈦礦材料,報告稱玻璃上的 2 端全鈣鈦礦串聯(lián)太陽能電池的功率轉(zhuǎn)換效率為 23.1%,柔性塑料基板上的功率轉(zhuǎn)換效率為 21.3%,適用于車輛應用(見23.1% 效率全鈣鈦礦串聯(lián)太陽能電池)。
此前,來自伍珀塔爾大學的德國研究人員宣布,使用超薄氧化銦層的鈣鈦礦和有機串聯(lián)太陽能電池的效率為 24%(參見鈣鈦礦/有機串聯(lián)電池的 24% 效率)。
此外,媒體報道南京工業(yè)大學先進材料研究院黃維院士、陳永華教授團隊,連續(xù)7年,進行太陽能新材料“鈣鈦礦”的研究,數(shù)千次實驗,已經(jīng)讓“鈣鈦礦太陽能電池”的光電轉(zhuǎn)換效率達到24%的國際領先水平。
原標題:NREL再次突破:鈣鈦礦太陽能電池實現(xiàn) 24% 的效率,同類報告最高