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提高光电转换率 打造环境友好型太阳能电池
2018年08月29日 09:40:29
来源：中国化工仪器网 点击量：8161
日前，中国科学院大连化学物理研究所薄膜硅太阳电池研究组刘生忠研究员与陕西师范大学杨栋研究员、冯江山博士等，利用二甲硫醚作为添加剂，通过控制钙钛矿吸光层的结晶过程，将柔性钙钛矿太阳能电池的效率显著提高至18.4%。
【中国化工仪器网 本网视点】日前，中国科学院大连化学物理研究所薄膜硅太阳电池研究组刘生忠研究员与陕西师范大学杨栋研究员、冯江山博士等，利用二甲硫醚作为添加剂，通过控制钙钛矿吸光层的结晶过程，将柔性钙钛矿太阳能电池的效率显著提高至18.4%。
随着以煤炭、石油等为代表的可再生能源的逐步减少，人类社会逐渐将发展目光转向环境友好型的可再生能源，其中，太阳能电池就是对可再生能源利用的一个突出典范。太阳能电池利用光电转换技术，将自然界收集来的太阳能直接转化为电能，促进了资源的有效利用。
太阳能电池的诞生，为人类社会提高了可再生清洁能源的利用率。从1954年，美国贝尔实验室研制的世界上块实用半导体太阳能电池，到如今，人类对太阳能电池的研究已经进入了一个全新的阶段。目前已知的各类太阳能电池有硅太阳能电池、多元化合物薄膜太阳能电池、有机物太阳能电池等。每种太阳能电池都有自己的突出性能，但也有不够完善的地方。
在硅太阳能电池中，以单晶硅太阳能电池的转化效率为高，技术也更为成熟。但其存在材料价格高和制备工艺复杂的缺点，由此研发了新的替代产品——多晶硅薄膜太阳能电池和非晶硅太阳能电池。多晶硅薄膜太阳能电池使用的硅较单晶硅更少，且无效率衰退问题，成本远低于单晶硅太阳能电池，且效率高于非晶硅太阳能电池。而非晶硅薄膜太阳能电池具有成本低，便于大规模生产的优势。两种太阳能电池都比较具有发展前景。
多元化合物薄膜电池不存在光致衰退的问题，可用作高转换效率的薄膜太阳能电池材料。铜铟硒CuInSe2作为太阳能电池的半导体材料，具有价格低廉、性能良好和工艺简单等优点，但铟和硒都是比较稀有的元素，不易获得。
有机物太阳能电池制备工艺简单(真空蒸镀或涂敷)，具有制造面积大、廉价、简易、柔性等优点，可以制备在可卷曲折叠的衬底上形成的柔性太阳能电池，近年来，在各位科学家的努力下，有机物太阳能电池的光电转化率提高到了原来的200多倍。
如今，国内外的太阳能电池已经实现了商业化。以1998年为界，在此节点之前的太阳能电池行业以单晶硅电池占主导地位，之后则以多晶硅电池为主导。我国的太阳能电池产业虽然起步较晚，但商业化进程迅速，以南京中电光伏科技有限公司、无锡尚德公司和天威英利公司为代表的众多企业，在我国太阳能电池产业的发展上起到了重要的推动作用。
提高太阳能电池的光电转换效率，降低制造成本以及减少对环境的危害，是未来太阳能电池发展的主要方向。由于大部分全固态太阳能电池的光电转换率都不太理想，如何研发出一款真正、低价且无污染的太阳能电池成为众多业内科学家追求的主要目标。
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