光照千小時仍有 98% 效率,延長鈣鈦礦電池壽命新進展

作者 | 發布日期 2024 年 07 月 09 日 11:48 | 分類 太陽能 , 材料、設備 , 能源科技 line share follow us in feedly line share
光照千小時仍有 98% 效率,延長鈣鈦礦電池壽命新進展


太陽能電池領域,鈣鈦礦材料有望與目前市場冠軍矽晶競爭,轉換效率從十年前 4% 提高到 24% 以上,只可惜鈣鈦礦穩定性是致命缺點,如今中國科學家開發出新型雜化鈣鈦礦太陽能電池,有非常好效率表現,同時還有長壽優勢。

幾十年來矽晶一直是太陽能電池的首選材料,但效率非常接近 30% 理論效率上限,長江後浪推前浪,鈣鈦礦過去 15 年成為有前途的挑戰者,轉換效率迅速接近矽,同時更便宜、更輕質、更靈活。

但鈣鈦礦暴露自然後很容易損壞,往往會迅速分解,對設計成每天暴露陽光直射的產品來說,當然是大缺點,故來科學家努力尋找穩定材料與配方,又或延長鈣鈦礦太陽能電池使用壽命的方法。

中國浙江大學科學家開發出堅固的新型鈣鈦礦太陽能,採高熵雜化鈣鈦礦(HEHP)結構,結合有序無機層和無序有機層,增強電池對水和熱的抵抗力。最終以氧化銦錫(ITO)基板、氧化錫(SnO2)電子傳輸層、鈣鈦礦吸收層、Spiro-OMeTAD 電洞傳輸層和銀接點組合完整倒置鈣鈦礦太陽能電池,轉換效率高達 25.7%,表現優異。

耐久性測試,新型鈣鈦礦太陽能電池光照千小時後仍保持 98% 初始效率,團隊計算五千多小時依然可遵循相同軌跡。

團隊表示,特殊鈣鈦礦材料適用各種電池架構,若與其他保護塗層和耐久添加劑搭配,又能延長電池壽命,消除鈣鈦礦太陽能電池的絆腳石。

(首圖來源:浙江大學)

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