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太阳能电池行业 钙钛矿太阳能电池寿命延至30年
城市创新 2022-08-02 admin
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该设备不仅经久耐用,还符合通用的能效标准。这是此类电池中第一个可与硅基电池性能相媲美的电池。钙钛矿是一种具有特殊晶体结构的半导体,非常适合用于太阳能电池技术。它们可在室温下制造,使用的能源比硅少得多,因此生产
该设备不仅经久耐用,还符合通用的能效标准。这是此类电池中第一个可与硅基电池性能相媲美的电池。
钙钛矿是一种具有特殊晶体结构的半导体,非常适合用于太阳能电池技术。它们可在室温下制造,使用的能源比硅少得多,因此生产成本更低,更可持续。
早期的钙钛矿型太阳能电池(PSC)在2009—2012年间问世,只能持续几分钟。2017年的纪录是电池在室温连续照明下工作了一年,而新设备能在类似实验室条件下运行5年。研究人员表示,这一创纪录的设计突显了PSC的耐用潜力,特别是作为推动太阳能电池技术超越硅极限的一种方式。
此次,研究人员对不同材料进行了分层,以优化光吸收,同时保护最脆弱的区域不受照射。他们在两个关键成分之间开发了一层超薄的“二维覆盖层”:吸收钙钛矿层和由铜盐及其他物质制成的荷电层。目标是防止钙钛矿半导体在几周或几个月内烧毁。
研究人员还对这些设计进行了数十次排列,改变几何结构中的微小细节及覆盖层数,并尝试了数十种材料组合。实验结果显示,新设备在平均温度约为35℃且连续照明至少5年的情况下,可发挥出80%以上的峰值效率。
研究人员表示,从长远来看,钙钛矿可在室温下制造,其制造可避免燃烧大量的化石燃料。但新技术的开发并不意味着PSC将在很大程度上取代硅设备,而是对旧技术的补充,从而使太阳能电池板更便宜、更高效、更耐用,并将太阳能扩展到现代生活中更多新领域。
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