新型制冷涂料:提高太阳能电池工作效率和持久性

来源:新华网作者:林小春发布时间:2015-09-22 23:59:59
美国斯坦福大学范汕洄教授领导的一个研究团队新近发明一种透明制冷涂层材料,可以在不影响太阳能电池板吸收阳光性能的同时为其降温,从而提高太阳能电池的工作效率及持久性。

范汕洄团队21日在美国《国家科学院学报》上报告说,他们利用微加工技术在二氧化硅薄片上蚀刻微米量级的小孔,设计了一种二氧化硅光子晶体涂层材料。这种材料对可见光是透明的,但有很强的热辐射能力。使用这种涂层的太阳能电池板能吸收同样多的太阳光,同时温度得到降低。

范汕洄在接受记者采访时说,这种晶体是被动制冷,工作时不需要电,也不需要其他任何能量的输入。其基本原理是令波长10微米左右的热辐射发散到空中,因为这种波长的热辐射不会被大气吸收、阻拦,从而能够为太阳能电池板降温。在自然界,这种制冷方式常见。

用硅片进行的测试表明,这种晶体可将硅片温度降低13摄氏度。范汕洄说,太阳能电池不会把吸收的阳光全部转化为电力,没有转化的就变成热。太阳能电池越热,其效率越低。如果太阳能电池板能降低13摄氏度,那么其工作效率将提高1%。几十年来,商用硅基太阳能电池效率提高0.1%都是很大的进步,而今其总体效率也只有20%左右,因此如能提高1%,那将是“非常非常大的进步”。

范汕洄表示,传统上人们在考虑为太阳能电池降温的时候,主要考虑在可见光波段内为其降温,很少有人考虑在10微米这种远红外波段,因此在设计思路上是一个很大的转变。此外,相关制造工艺在工业界都是标准工艺,对太阳能电池板成本影响不大。

论文第一作者、范汕洄团队的朱林晓说,除了给太阳能电池降温,这种涂层材料还可给其他很多户外设备或电子仪器降温。比如,汽车在阳光中晒一会儿就会很热,这带来了一些安全问题,也导致下次启动时汽车中的空调需要耗费很多电来降温。而采用他们的涂层材料,汽车的颜色不会发生任何变化,但其温度能够较大幅度地降低,从而节约能源等。 

索比光伏网 https://news.solarbe.com/201509/22/183543.html

责任编辑:solar_robot
索比光伏网&碳索光伏版权声明:

本站标注来源为“索比光伏网”、“碳索光伏"、"索比咨询”的内容,均属www.solarbe.com合法享有版权或已获授权的内容。未经书面许可,任何单位或个人不得以转载、复制、传播等方式使用。

经授权使用者,请严格在授权范围内使用,并在显著位置标注来源,未经允许不得修改内容。违规者将依据《著作权法》追究法律责任,本站保留进一步追偿权利。谢谢支持与配合!

推荐新闻
新型双功能离子方法实现钙钛矿太阳能电池的全面结晶和缺陷控制来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2025-11-06 14:16:39

中国几所大学的研究人员报告说,通过引入三氟甲磺酸钠作为双功能离子调节剂,钙钛矿太阳能电池制造取得了进展。本研究建立了一种综合分子水平策略,用于调节钙钛矿体系中的结晶动力学和缺陷化学。NaOTF介导的离子调控框架为高效、长期稳定的钙钛矿太阳能电池的设计提供了一种通用且可扩展的途径,为下一代光电器件中的受控晶体生长和缺陷钝化提供了宝贵的指导。

分子桥接策略提高了钙钛矿太阳能电池的效率和稳定性来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2025-11-03 14:49:18

中国石油大学(华东)和青岛理工大学的研究人员报告了一种新的分子桥接策略,以解决钙钛矿太阳能电池中已知的挑战—钙钛矿吸收层和载流子提取层之间埋地界面的接触不良。通过引入氨基磺酸钾作为SnOETL和钙钛矿层之间的桥接分子,该团队在器件效率和稳定性方面都取得了提高。这项工作强调了埋地界面工程在提高PSC性能方面的重要性,并证明像HKNOS这样具有成本效益、结构简单的分子可以在效率和耐用性方面带来显着的提升。

WTe₂ 掺杂的混合钙钛矿提高了钙钛矿太阳能电池的效率和稳定性来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2025-10-28 14:01:17

世宗大学、檀国大学、香港城市大学、沙特国王大学、哈利法科技大学和东国大学首尔分校的研究人员通过设计与二维二硫化钨集成的混合FA-MA钙钛矿基体,开发了一种高效稳定的钙钛矿太阳能电池架构。优化后的WTe集成PSCs实现了令人印象深刻的22.86%的PCE,比原始钙钛矿器件提高了18%。这项研究强调了工程混合钙钛矿-TMDs架构突破下一代光伏性能界限的潜力,为高效耐用PSCs的可扩展室温制造铺平道路。

新的双层钝化策略提高了钙钛矿硅叠层太阳能电池的效率和稳定性来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2025-10-15 13:45:25

实验结果证实,双层钝化策略能够精确调节钙钛矿的能级对齐,降低缺陷密度,并抑制界面非辐射复合。结合AlOx/PDAI2处理的整体钙钛矿/硅叠层太阳能电池实现了31.6%的光电转换效率,使用的是采用QCELLSQ.ANTUM技术制造的工业硅底电池。基于这一研究方法,研究人员提出了一种针对钙钛矿/硅叠层太阳能电池特定挑战的双层钝化策略。通过利用AlOx和PDAI2的互补优势,双层钝化策略同时解决了能量损失和稳定性的问题,在不影响离子传输动力学的前提下优化了界面特性。

电解掺杂提高了钙钛矿太阳能电池的效率和稳定性来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2025-09-08 14:51:49

阻碍钙钛矿太阳能电池的持续挑战之一在于其空穴传输层的制备方式。结果是双重好处—精确掺杂的有机半导体和消除破坏稳定性的移动锂离子。当集成到钙钛矿太阳能电池中时,其结果令人印象深刻。通过简化掺杂工艺,同时解决锂离子迁移问题,电解掺杂既能提供更高的性能,又能提供更高的可靠性。它代表着钙钛矿太阳能电池不仅在实验室中创下记录,而且足够实用和稳定,适合实际部署的重大进步。

新型多功能添加剂可提高锡基钙钛矿太阳能电池的性能来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2025-08-19 13:43:25

锡基钙钛矿太阳能电池具有多种优势,包括低毒性和接近理想的带隙。为了解决这些障碍,中国常州大学和扬州大学的研究人员重点关注了阻碍锡基钙钛矿太阳能电池性能的两个主要问题:不受控制的结晶和钙钛矿层内Sn的快速氧化。该团队制定了一种策略,通过在锡基钙钛矿中掺入具有多种官能团的添加剂盐酸S-苄基硫脲来提高TPSC的性能。

新型的三重钝化处理方法,有效的提高了室内钙钛矿太阳能电池的性能来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2025-08-18 13:44:42

早期钙钛矿太阳能电池的一个问题是材料及其与电荷收集层的界面中存在高密度的缺陷,这扰乱了电荷流动并导致能量以热量形式损失。100多天后,新设计的电池保留了92%的性能,而对照设备仅保留了其初始性能的76%。在55°C下连续强光照射300小时的严酷测试中,新型太阳能电池保留了76%的性能,而对照器件则下降到47%。

研究人员提出仿生设计策略,以提高钙钛矿太阳能电池的稳定性和可持续性来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2025-08-07 14:22:48

香港科技大学(科大)、耶鲁大学、劳伦斯伯克利国家实验室和洛桑联邦理工学院的工程学院(SENG)的研究团队推出了全面的仿生多尺度设计策略,以应对钙钛矿太阳能电池商业化的关键挑战:长期运行稳定性。这些战略从自然系统中汲取灵感,旨在提高太阳能技术的效率、弹性和适应性。

新型二维夹层提高了钙钛矿太阳能电池的稳定性来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2025-07-24 13:41:22

随着器件老化,二维夹层会以不同的方式演变,从而改变器件的稳定性。在他们最近的研究中,研究人员开发了一种耐用的二维夹层,以提高2D/3D钙钛矿双层异质结构的效率和寿命。在实验中,他们使用了四种基于甲基铵的溶剂,甲铵是一种常用于生产钙钛矿太阳能电池的阳离子。研究人员发现,所有混合溶剂策略都产生了相纯二维钙钛矿。

新型纳米技术将太阳能电池效率提高 10% 以上来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2025-07-21 10:28:14

一种新技术使二氧化钛纳米棒能够以可调节的间距生长,从而在太阳能电池中实现更好的光捕获和功率转换。单晶TiO2纳米棒擅长收集光和传导电荷,使其成为太阳能电池、光催化剂和传感器的理想选择。当掺入低温加工的CuInS2太阳能电池中时,这些薄膜实现了超过10%的光电转换效率,峰值为10.44%。

天然来源添加剂提高了钙钛矿太阳能电池的效率和稳定性来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2025-07-21 10:23:44

蔚山国立科学技术研究所的YangChang-deok教授领导的研究团队最近通过添加一种源自樟树的物质制备了高质量的钙钛矿薄膜。由于没有残留材料,有望提高钙钛矿太阳能电池的使用寿命和效率,并通过简化工艺来降低制造成本。太阳能电池中使用的钙钛矿薄膜制备时,科学家们倾向于寻找大晶体尺寸和均匀排列,以允许电子平稳流动和坚固的结构。添加剂常用来制造这种高质量的薄膜,但如果成膜后仍有残留物,则会导致性能下降。