鈣鈦礦太陽能電池“短命”難題攻克
【谷騰環保網訊】記者(zhe)近(jin)日從(cong)昆明理工大學獲悉,學校研(yan)究人員開發出一種新型晶界穩(wen)(wen)定(ding)技(ji)術(shu),成(cheng)功解決了鈣鈦礦(kuang)太(tai)陽能電(dian)(dian)池(chi)長期面臨(lin)的(de)效率與(yu)穩(wen)(wen)定(ding)性瓶頸(jing)問題,為高效太(tai)陽能電(dian)(dian)池(chi)的(de)產業(ye)化(hua)應用(yong)提供了關鍵支撐。這(zhe)一成(cheng)果近(jin)日發表在國(guo)際期刊(kan)《先進材(cai)料(liao)》上。
鈣鈦礦太陽(yang)能電(dian)池因成本(ben)低、光(guang)電(dian)轉(zhuan)換(huan)效率高,被視為下(xia)一代光(guang)伏技術(shu)的(de)核心方向。然而(er),電(dian)池內部殘留的(de)碘(dian)化(hua)鉛容易(yi)導致晶界不穩定,長期使用后效率衰減嚴重。這始終制約其商業化(hua)進(jin)程。
針對這(zhe)一(yi)挑戰,昆明理工大(da)學研究團隊提出了(le)創新解決方(fang)案。他們通過在(zai)鈣(gai)鈦(tai)礦前驅(qu)液中引入一(yi)種(zhong)含(han)碘的有機分(fen)子,使其與殘留(liu)碘化(hua)(hua)鉛原位反應(ying),形(xing)(xing)成具(ju)有六邊形(xing)(xing)層狀結(jie)構的穩定(ding)化(hua)(hua)合物。這(zhe)種(zhong)化(hua)(hua)合物不僅能(neng)有效鈍(dun)化(hua)(hua)晶界缺陷,還能(neng)抑制(zhi)離子遷移和相分(fen)離,顯著(zhu)提升電(dian)池的電(dian)荷傳輸能(neng)力。
實驗數據顯示,采用該技(ji)(ji)術的(de)1.66電(dian)子伏(fu)特(te)反式鈣鈦(tai)礦電(dian)池,光電(dian)轉換(huan)效(xiao)率達到24.12%,處于目前同類型(xing)電(dian)池的(de)國際最高水平(ping);針對1.53電(dian)子伏(fu)特(te)電(dian)池的(de)測(ce)試中,效(xiao)率進一步提升至26.84%,驗證了該技(ji)(ji)術的(de)普適性(xing)。
新型高效(xiao)太陽能電(dian)池穩定性表現為(wei):在(zai)(zai)最(zui)大功率(lv)點持(chi)續運(yun)行1000小時(shi)后,電(dian)池效(xiao)率(lv)仍保持(chi)初始值的94%;經過(guo)85℃高溫老化500小時(shi),效(xiao)率(lv)留(liu)存率(lv)達90%,遠超行業平均水(shui)平。這一成果(guo)有效(xiao)破解了鈣鈦礦(kuang)電(dian)池“短命”難題,為(wei)其在(zai)(zai)實際場(chang)景中的應用奠定了基礎。

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