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[涨姿势] 世界上最耐用、最高效的太阳能电池打破了现有记录

作者:精品下载站 日期:2024-12-13 14:35:20 浏览:14 分类:涨姿势

世界上最耐用、最高效的太阳能电池打破了现有记录


经过两个月的持续使用后,性能水平几乎没有下降。

[涨姿势] 世界上最耐用、最高效的太阳能电池打破了现有记录

钙钛矿太阳能电池可能最终可以广泛使用。

图片来源:Audio und werbung/Shutterstock.com

研究人员开发出了一种提高钙钛矿太阳能电池寿命和工作效率的方法,经过艰苦的长期测试后,其输出达到了创纪录的水平。研究期间创建的高性能电池在使用超过 1,500 小时后,功率转换效率 (PCE) 高达 20.1%,可能为更广泛地使用这种大肆宣传的可再生能源解决方案打开大门。

与更常见的硅基替代品相比,钙钛矿太阳能电池由于其优越的性能而在过去十年中引起了巨大的关注。然而,由于其不稳定和有限的使用寿命,目前该技术并不被认为具有商业可行性。

为了克服这一障碍,研究作者着手开发一种化学改变钙钛矿电池表面的方法,以消除缺陷并提高耐用性和效率,这一过程称为钝化。研究作者 Yen-Hung Lin 在一份声明中评论该团队的动机时解释说:“过去十年中,多种形式的钝化对于提高钙钛矿太阳能电池的效率非常重要。” 

“然而,带来最高效率的钝化路线通常不会显着提高长期运行稳定性。 ”

与这一趋势相反,研究人员发现,用氨基硅烷的特定化学物质组合处理钙钛矿细胞表面可以极大地提高其性能和寿命。总体而言,他们能够将细胞的光致发光量子产率(指材料将吸收的光转化为发射的能量的能力)提高高达 60 倍。

此外,在全光谱阳光下进行了超过 1,500 小时的标准测试后,运行稳定性仍然很高,在本次扩展测试结束时,PCE 仍保持在原始值的 95%。从绝对值来看,性能最好的电池在这些测试期间的 PCE 为 20.1%,这是钙钛矿电池有史以来报告的最佳数据。

简而言之,这意味着这些细胞能够将其接收到的极高比例的阳光转化为电能,捕获并处理各种电磁波谱中的波长。 “该设计通过吸收每一层的不同部分的阳光,最大限度地利用太阳光谱,从而提高整体效率,”林说。

这些出色的结果是使用两种不同的电池实现的,尺寸分别为 0.25 和 1 厘米见方(0.04 和 0.16 平方英寸)。研究人员表示,这一突破现在可以促进稳定、耐用、高效的钙钛矿太阳能电池的大规模生产。

该研究发表在《科学》杂志上。

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