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我国科研团队成功突破新型太阳能电池制备难题
2024年08月05日 14:06:02
来源：化工仪器网 点击量：4809
北京理工大学等国内单位科研团队合作，成功突破钙钛矿/晶硅叠层太阳能电池制备技术难题，并开发出光电转换效率达32.5%、具有长期运行稳定性的钙钛矿/晶硅叠层太阳能电池。
【化工仪器网 时事热点】光伏发电是全球绿色转型的生力军。北京理工大学等国内单位科研团队合作，成功突破钙钛矿/晶硅叠层太阳能电池制备技术难题，并开发出光电转换效率达32.5%、具有长期运行稳定性的钙钛矿/晶硅叠层太阳能电池。相关成果2日在国际学术期刊《科学》发表。
当前，生产生活中较常见的太阳能电池为晶硅电池，其光电转化效率在26%左右。钙钛矿/晶硅叠层电池是一种新型太阳能电池，由晶硅和钙钛矿两种材料组合吸光，相较传统晶硅电池具有发电成本低、光电转化效率高的特点。
在制备过程中，钙钛矿薄膜的不均匀性和晶体质量差等问题长期困扰着科研人员，这些问题严重影响了电池的光电转化率和使用寿命。科研团队创新性地提出了宽带隙钙钛矿结晶控制策略，通过在前驱液中添加长链烷基胺，促使高质量晶核加速“生长”，同时抑制低质量晶核的“生长”，从而制备出均匀的高质量宽带隙钙钛矿薄膜。这一策略有效解决了钙钛矿薄膜不均匀和晶体质量差的问题。
钙钛矿/晶硅叠层电池采用晶硅和钙钛矿两种材料组合吸光，这种设计结合了晶硅电池的成熟性和钙钛矿电池的高效率，实现了优势互补。光电转换效率：新型电池的光电转换效率高达32.5%，远高于当前常见的晶硅电池(光电转化效率在26%左右)，显著提升了太阳能电池的发电效率。成本优势：相较于传统晶硅电池，钙钛矿/晶硅叠层电池在制备过程中具有更低的成本，有利于推动太阳能光伏产业的进一步发展。
北理工材料学院助理教授陈怡华介绍，团队基于这一创新思路，分别制备出1平方厘米和25平方厘米的钙钛矿/晶硅叠层电池，对应实现的光电转换效率为32.5%和29.4%，均优于传统的晶硅太阳能电池。此外，经过最大功率点跟踪测试后，样品展现出长期运行稳定性。
该成果为钙钛矿/晶硅叠层太阳能电池发展打下关键技术基础，有望推动其产业化应用，提升光伏发电效能，助力能源绿色低碳转型。
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