重大突破!有机叠层太阳能电池问世,光电转化效率高达26.4%

红鑫心科普社 2024-10-21 05:48:46

最近,钙钛矿太阳能电池又有了新突破!由中德科研团队合作研发的新型有机叠层太阳能电池,不仅在光电转化效率上达到了26.4%的新高,还在极端环境下表现得相当稳定。

这项技术的进步将为我们的日常生活带来怎样的改变?快来看看这背后的故事!

在可再生能源的研究中,太阳能电池无疑是一个重要的方向。近日,由中国科学院化学研究所的李永舫院士、孟磊研究员团队与德国波茨坦大学的Felix Lang教授合作,共同研制出一种新型的钙钛矿有机叠层太阳能电池,这种电池不仅保留了溶液制备的优势,而且具备了轻便和柔性等特点。

钙钛矿太阳能电池的最大挑战之一就是开路电压,由于以往的技术限制,钙钛矿太阳能电池的开路电压一般都比较低,这就导致整体光电转化效率不高。

研究团队这次合作的一个重要目标就是提升电池的开路电压,为此进行了大量的实验和材料筛选,最终成功将开路电压提升至1.36 V,几乎是翻了一番的增长。

钙钛矿太阳能电池和有机太阳能电池各有优缺点,前者虽然效率高,但是稳定性差;后者稳定性好,但光电转化效率相对较低。将两者结合起来形成有机-无机叠层结构,可以兼顾两者的优点,克服各自的缺陷,这也是我们团队一直以来努力尝试的方向。

近年来,钙钛矿材料在光伏领域的潜力不断被发掘,单结钙钛矿太阳能电池的效率屡创新高,而叠层太阳能电池也凭借其良好的环境稳定性和能量转换效率成为光伏研究的新宠。

相比于其他类型的叠层太阳能电池,钙钛矿/有机叠层太阳能电池更具优势,在能量转换效率和环境稳定性方面都有出色的表现。

此次合作中,我们不仅成功制作出宽带隙钙钛矿太阳能电池,还将其与有机太阳能电池结合,构建了钙钛矿、有机叠层太阳能电池,实现了光电转化效率26.4%(经第三方认证为25.7%),这个成绩也是相当令人振奋的。

因为光吸收性能好,所以即便是在光照强度较弱的时候,这种电池也能够正常工作,非常适合室内光伏发电。在各种应用场景中,这种新型太阳能电池都有着非常广阔的前景,比如便携式能源、建筑光伏一体化、室内光伏等领域都可以发挥重要作用。

可以预见的是,随着钙钛矿材料研究的深入,太阳能电池的效率还会有新的突破。

这一成果已经在学术期刊《自然》上正式发表,这对相关领域的研究和应用无疑是一个巨大的推动。随着这项技术的不断成熟,相信它在便携式能源、建筑光伏一体化、室内光伏等领域的应用前景会越来越广阔。

这项新型钙钛矿有机叠层太阳能电池的研发真是让人振奋,尤其是它在高温高湿环境下的稳定性表现,真是科技进步的一个好例子!

我觉得这不仅是科研人员的胜利,也是我们在可再生能源领域迈出的重要一步。

你们怎么看?觉得这项技术会在未来改变我们的生活?欢迎在评论区分享你的看法,别忘了点赞哦!

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