打开

24.5%!全新溶剂使3D/2D双层钙钛矿光伏电池更加稳定高效

财联社

2022-09-30 15:46上海

关注

美国莱斯大学(Rice University)的工程师开发了一种方法,有望生产稳定、高效的双层钙钛矿太阳能电池,因为他们找到了合适的溶剂设计。

财联社上海9月30日讯(编辑 黄君芝)长期以来,太阳能电池一直是全球可再生能源愿景的一部分,但目前市场上的太阳能电池大多使用硅作为材料,这使得它们的造价相对较高。

这就是金属卤化物钙钛矿出现的原因。这种晶体结构不仅能将光转化为电能,成本也比硅基光伏电池低得多。此外,基于钙钛矿的太阳能电池可以用刚性和柔性的基材制作,因此除了价格便宜之外,它们还可以更轻更灵活。

然而,由于其在效率、寿命等方面不如传统的太阳能电池,当前钙钛矿电池还无法将后者取代。

现在,美国莱斯大学(Rice University)的工程师开发了一种方法,有望生产稳定、高效的双层钙钛矿太阳能电池,因为他们找到了合适的溶剂设计,可以在不破坏底层3D层的情况下应用2D钙钛矿电池顶层。

研究人员Aditya Mohite说,“2D的钙钛矿吸收蓝色和可见的光子,3D的钙钛矿吸收近红外。当两层材料相同时,制作溶液处理双分子层从根本上是具有挑战性的。问题是它们溶于同一种溶剂。当你把2D层放在3D层上时,溶剂会破坏底层。但我们的新方法解决了这个问题。”

根据科学家们的说法,要找到一种溶剂,使钙钛矿电池表面覆盖2D层,而不破坏底部的3D层,关键是要平衡溶剂本身的两种特性。他们解释称,“如果你发现它们之间的相关性,你会发现大约有四种溶剂可以溶解钙钛矿,并在不破坏3D层的情况下包裹它们。”

打开网易新闻 查看更多图片

据悉,这款新型3D/2D太阳能电池的厚度约为1微米,不包括玻璃基板,转换效率高达24.5%。在测试中,当这些电池暴露在100%阳光下超过2000小时后,甚至没有1%的降解。研究人员表示,他们的方法可以促进钙钛矿层的发展,具有“巨大的控制力”。

Mohite说,“这使得我们不仅可以控制太阳能电池,还可以控制光电设备和LED的电荷和能量流动。”

研究人员们还表示,他们预计这种新型电池将用于绿色氢气生产、离网太阳能应用、无人机和光伏建筑一体化(BIPV)。这项研究成果已于近期发表在了《科学》杂志上。

特别声明:本文为网易自媒体平台“网易号”作者上传并发布,仅代表该作者观点。网易仅提供信息发布平台。
打开网易新闻,阅读体验更佳
帮TA点赞
目前还没有跟贴,欢迎发表观点
网易热搜每30分钟更新
打开应用 查看全部
打开