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學(xué)者提出界面優(yōu)化策略 柔性鈣鈦礦太陽能電池更高效穩(wěn)定

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學(xué)者提出界面優(yōu)化策略 柔性鈣鈦礦太陽能電池更高效穩(wěn)定

發(fā)布日期:2023-10-02 00:00 來源:http://www.desunpv.com 點(diǎn)擊:

中新網(wǎng)衡陽9月26日電 (記者 鄧霞)隨著柔性鈣鈦礦太陽能電池商業(yè)化,這種可適應(yīng)多種曲面的電池將能整合到建筑表面、可穿戴設(shè)備、戶外裝備中。屆時(shí),房屋會成為自用發(fā)電廠,帳篷、背包可提供緊急電源,智能服裝、手表也能延長電池壽命并增加功能。

在南華大學(xué)電氣工程學(xué)院特聘教授劉暢眼中,這一切都不是遙遠(yuǎn)的夢想。他的課題組與合作者提出了一種基于二甲雙胍的界面優(yōu)化策略,可以有效提升柔性鈣鈦礦太陽能電池的效率和穩(wěn)定性。

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劉暢(中)正在指導(dǎo)學(xué)生。受訪者 供圖
作為一種新興的太陽能電池技術(shù),鈣鈦礦太陽能電池具有高效率、便捷制備、靈活、可持續(xù)、低成本等多種優(yōu)勢。而且,鈣鈦礦材料可通過低溫溶液法成膜,制備柔性電池。
“鈣鈦礦太陽能電池是未來能源的希望,對實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)具有深遠(yuǎn)意義!眲潮硎荆壳,鈣鈦礦太陽能電池在提高效率方面取得了很大進(jìn)展,但其運(yùn)行可靠性,特別是機(jī)械穩(wěn)定性不足,容易受到潮濕、光、熱和氧氣等環(huán)境因素的影響,可能導(dǎo)致性能下降或電池壽命減短。
“鈣鈦礦層的缺陷,特別是鈣鈦礦層的上界面和埋底界面的缺陷,會導(dǎo)致鈣鈦礦斷裂,極大地限制了柔性鈣鈦礦太陽能電池的性能!眲辰榻B,基于此,其課題組在鈣鈦礦層的上界面和埋底界面,分別加入了一種能鈍化陽離子和陰離子缺陷的新型多功能有機(jī)鹽——鹽酸二甲雙胍來抑制缺陷。
研究結(jié)果表明,劉暢團(tuán)隊(duì)制備的柔性鈣鈦礦太陽能電池性能得到顯著提高。剛性鈣鈦礦太陽能電池的功率轉(zhuǎn)換效率為24.40%,柔性鈣鈦礦太陽能電池的效率為22.04%。同時(shí),該器件在光照1000小時(shí)和彎曲10000次循環(huán)后,仍能保持90%和80%的初始效率,具有良好的運(yùn)行穩(wěn)定性。
此前,劉暢以第一作者身份在國際權(quán)威期刊《Advanced Functional Materials》(《先進(jìn)功能材料》)上,發(fā)表了相關(guān)原創(chuàng)性研究論文“Concurrent Top and Buried Surface Optimization for Flexible Perovskite Solar Cells with High Efficiency and Stability”(頂界面和埋底界面協(xié)同優(yōu)化制備高效柔性鈣鈦礦太陽能電池)。
“柔性鈣鈦礦太陽能電池發(fā)展前景廣闊,正在積極推進(jìn)商業(yè)化。”劉暢表示,隨著技術(shù)的不斷改進(jìn)和市場的擴(kuò)大,柔性太陽能電池將更廣泛地應(yīng)用于日常生活中,有望成為未來可再生能源領(lǐng)域的重要組成部分,為可持續(xù)能源的發(fā)展作出貢獻(xiàn)。(完)




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