鈣鈦礦太陽能電池因其高效、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)，近年來受到了廣泛關(guān)注和研究。然而，其光電轉(zhuǎn)化效率受到光熱穩(wěn)定性制約，限制了其在實(shí)際應(yīng)用中的推廣。為此，華北電力大學(xué)與瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院等高?？蒲腥藛T聯(lián)手攻關(guān)，尋求解決方案。
近日，華北電力大學(xué)與瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院等高?？蒲腥藛T合作，成功突破鈣鈦礦材料光熱穩(wěn)定性不足的難題，有效提升鈣鈦礦太陽能電池壽命。他們成功解決了鈣鈦礦材料光熱穩(wěn)定性不足的問題，有效提升了鈣鈦礦太陽能電池的壽命。相關(guān)成果11月1日在國際學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》發(fā)表。
圖為華北電力大學(xué)等單位科研人員制備的鈣鈦礦太陽能電池。(華北電力大學(xué)供圖)
鈣鈦礦材料光熱穩(wěn)定性有所不足，其在受熱時(shí)會分解為碘化鉛等物質(zhì)，同時(shí)在光照下產(chǎn)生離子遷移，容易加速自身老化，長期限制鈣鈦礦太陽能電池使用壽命。
華北電力大學(xué)能源電力創(chuàng)新研究院教授丁勇說，鈣鈦礦電池制備是將鈣鈦礦溶液均勻鋪展在導(dǎo)電玻璃襯底上，待溶劑萃取后，經(jīng)高溫退火形成鈣鈦礦薄膜。“我們在配置鈣鈦礦溶液時(shí)，添加了N,N-二甲基氯烯亞胺這一摻雜劑，發(fā)現(xiàn)它與鈣鈦礦中的離子發(fā)生相互反應(yīng)，原位生成的三嗪離子可抑制鈣鈦礦的熱分解以及光照下的離子遷移，正是這把‘密鑰’提升了鈣鈦礦薄膜穩(wěn)定性，延長了電池壽命?！?/strong>
圖為華北電力大學(xué)等單位科研人員制備的鈣鈦礦太陽能電池。(華北電力大學(xué)供圖)
據(jù)團(tuán)隊(duì)成員丁斌教授介紹，在85攝氏度和85%相對濕度環(huán)境下，基于研究成果的鈣鈦礦光伏組件，在1900小時(shí)的最大功率點(diǎn)追蹤測試后，仍保持87%的初始效率。
這項(xiàng)研究成果不僅為鈣鈦礦太陽能電池的性能優(yōu)化提供了有力支持，也為未來太陽能電池技術(shù)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。目前，這一研究成果已經(jīng)在相關(guān)領(lǐng)域取得了廣泛的應(yīng)用和認(rèn)可。相信在未來的日子里，我們會看到更多基于鈣鈦礦材料的高效、穩(wěn)定、低成本的太陽能電池產(chǎn)品的問世。
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