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科研人员制备出大面积高效率钙钛矿太阳能电池

2017-09-14 09:26 来源: 新华社

新华社上海9月14日电(记者仇逸)记者从上海交通大学获悉,在材料科学与工程学院金属基复合材料国家重点实验室韩礼元教授领衔团队等不懈努力下,科研人员运用更加经济安全的方法,制备出比蝉翼还薄数十倍的大面积钙钛矿薄膜,向大规模低成本太阳能发电的目标迈出了重要一步。

相关成果近日在国际著名学术期刊《自然》在线发表。上海交通大学、日本材料物质研究所、苏州黎元新能源科技公司、瑞士洛桑联邦理工学院为合作研究单位。

目前太阳能光伏电池制备成本较高、工艺复杂。钙钛矿材料2009年首次应用于光伏技术,被视为极具竞争力、最有希望实现低成本发电的光伏技术之一。然而,这种新技术迈向实用的前提是关键部位“钙钛矿材料薄膜”面积足够大,质量足够好,才能保证电池的光电能量转换效率。多晶硅太阳能电池的光电能量转换效率在21%左右,而现阶段超过20%认证效率的钙钛矿太阳能电池面积只能达到0.04平方厘米至0.2 平方厘米,像个米粒那么大,且依靠现有制备技术,钙钛矿薄膜的面积越大,越容易出现瑕疵,电池的效率就越低。

研究人员在3年时间内,不断探索创新薄膜制备方法,在大面积高质量钙钛矿薄膜制备的基础上,开发出有效面积36.1 平方厘米的钙钛矿电池模块,在国际认证机构首次获得了12.1%的认证效率,创下了第一个大面积钙钛矿模块的效率世界纪录。这一成果意味着钙钛矿光伏技术有望走出实验室、未来实现大规模产业化的可能。

据悉,研究人员下一步将努力攻关,致力使钙钛矿电池模块的转化效率达到和当前硅太阳能电池相当的水平,并对钙钛矿电池的稳定性做深入探究。

作者: 仇逸   [责任编辑: 鲁聃玉文]

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