新科技!特制太阳能电池 不惧高温且效率提升

来源:材料人(头条号)发布时间:2016-08-08 23:59:59
太阳能电池熔点低?耐热性差?制作成本高?看丹麦研究者利用新材料特性制备的电池,不惧高温,且效率提升。
  
Aalborg大学的研究者发现,由钨和氧化铝保护膜组成的耐热装置可以吸收大量的太阳辐射并将其转化为电能。
  
镶嵌在太阳能电池板中的光电池具有光电效应,光电池中的材料决定其对阳光窄波段的有效转化率。光电效率受限于两方面,既无法将阳光的长波段光波转化为能量,又浪费了短波段的大部分能量。科学家们通过制成“多功能”太阳能电池试图提高光电池效率,该太阳能电池由几种不同的半导体材料制成,可吸收不同波长的光波,美中不足的是其制作成本过高。


金属绝缘谐振器是一个厚底薄顶的绝缘三明治状,虽然实现了对宽波段太阳能的预吸收,但由于其中的金属层由铬和金形成,所以谐振器的熔点非常低,促使材料在薄层中的温度降低速度过快。出现熔点降低现象,即指谐振器中材料的熔点随着材料大小的减少成比例降低,标准金属绝缘谐振器中的金属层在将近500℃下熔化,该性质使其难以应用于太阳能电池中。
  
目前丹麦的研究团队发现了一种新方法,即由钨和氧化铝薄膜采用镀膜工艺制成的耐热装置,可捕获光谱范围较大的阳光。期刊Optical Materials Express于本周发表了该团队研究者提供的新光电材料实验进展。
  
Aalborg大学的Manohar Chirumamilla解释道:“它们耐热性和抗热震性能良好,在高温下具有稳定的物理化学性质。”这种特质使它能够在高温下保持结构不被熔化。
  
新吸收器在800℃下可吸收300-1750nm波长段的光波,即从紫外光到将近红外光的波长段。Chirumamilla说:“金属绝缘谐振器能吸收紫外线到接近红外线光谱区的光波,该性质可以直接应用于不同的器件中,比如热光生电太阳能、热光生电系统和太阳热学系统中,还有通过收集阳光产生蒸汽压,从而驱动发电机的太阳能塔式电站。”他补充道:“这是目前利用太阳能量最为高效的一种方法,将发射器与吸收器联系起来,其产生的热量可被用于太阳能电池——将它直接放置在太阳下时转化效率更高。”

索比光伏网 https://news.solarbe.com/201608/08/161800.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
高效率且稳定的柔性钙钛矿-晶硅叠层太阳能电池来源:半导体学报 发布时间:2025-12-02 09:50:38

钙钛矿-晶硅叠层太阳能电池兼具高效率与低成本的优势,具有巨大的发展潜力。近期,《自然》杂志同时发表的两项柔性钙钛矿-晶硅叠层太阳能电池的研究,报道了该方向效率及稳定性的重大进展。图1.使用双缓冲层氧化锡的柔性钙钛矿/硅叠层太阳能电池,性能分析及各项参数对比。最终研制出的柔性钙钛矿-晶硅叠层电池效率高达33.6%,开路电压达到2.015V。

陈雨&彭强EES:介电分子桥实现效率26.60%、高反向击穿电压且稳定的倒置钙钛矿太阳能电池来源:知光谷 发布时间:2025-12-01 15:55:01

本文成都理工大学陈雨和四川大学彭强等人提出了一种介电分子桥策略,采用双氯膦调控钙钛矿结晶、抑制离子迁移、调节界面能带排列并钝化非辐射复合。最优器件实现了26.60%的光电转换效率,最大瞬态反向击穿电压达-6.6V。介电性能显著增强:F-CPP处理使钙钛矿介电常数提升约两倍,器件瞬态反向击穿电压高达-6.6V,反向稳定性大幅提升。高效率与高稳定性兼具:器件效率达26.60%,并在多种应力测试下表现出优异的长期稳定性。

李忠安&李楠AM:f-PSCs 效率25.11%!极性醚链段调控自组装单分子层实现高效且机械稳健的柔性钙钛矿太阳能电池来源:知光谷 发布时间:2025-11-26 11:48:28

柔性钙钛矿太阳能电池是下一代便携式、可穿戴及建筑一体化光伏器件的理想候选者。这一双重功能促使EtOPACz在柔性基底上组装形成致密、均匀的分子层,从而增强界面附着力、改善钙钛矿薄膜质量并促进空穴提取。因此,采用EtOPACzSAM的f-PSCs实现了25.11%的卓越能量转换效率,为目前报道的f-PSCs中最高值之一。这些结果表明,极性醚链段工程为同时优化高性能f-PSCs的界面接触、电荷传输和机械耐久性提供了一条强有力的策略。

上海交通大学戚亚冰团队Joule:双空穴传输层设计实现超柔性钙钛矿太阳能电池效率与稳定性协同提升来源:先进光伏 发布时间:2025-11-18 09:43:22

上海交通大学戚亚冰团队研究证实,在氧化铟锡透明聚酰亚胺基板上联合使用氧化镍与膦酸自组装单分子层作为空穴传输材料,可显著提升器件稳定性。研究意义攻克稳定性瓶颈:首次实现超柔性钙钛矿电池在空气中T80超过260小时的突破性稳定性,为柔性器件的实际应用扫除关键障碍。深度精度1.本研究成功制备了基于NiOX/2PACz双分子层空穴传输结构的超柔性钙钛矿太阳能电池。

吴佳莹&李明杰&马睿杰EES:小分子调控给体-受体异质界面的短程迁移率提升有机太阳能电池效率来源:知光谷 发布时间:2025-11-04 09:41:25

虽然更紧密的异质界面有利于单线态激子解离,但也可能增加复合概率。香港科技大学广州吴佳莹、香港理工大学李明杰和马睿杰等人通过光物理分析发现,选用极化率较低的小分子填充这些界面,可在保持激子离域的同时,增强短程迁移率,从而抑制亚纳秒双分子复合损失。

AEL:全无机锡铅效率突破14.2%!添加剂工程提升全无机锡铅钙钛矿太阳能电池的稳定性来源:知光谷 发布时间:2025-11-03 09:25:11

全无机锡铅卤化物钙钛矿因其接近理想的带隙和优异的光电特性,成为下一代光伏器件中极具潜力的吸收层材料。该添加剂可同时钝化深层缺陷、抑制锡离子氧化、减少碘离子迁移并提升耐湿性,从而显著增强环境稳定性。经处理的钙钛矿薄膜在空气中保持稳定的钙钛矿相,并展现出更优的光电性能。基于该薄膜制备的器件实现了14.2%的功率转换效率,未处理对照组为8.9%,并在惰性气氛下储存3000小时后仍保持94%以上的初始性能。

Nat Commun:28.47%叠层效率!氧化钇工程化基底提升钙钛矿太阳能电池耐久性来源:知光谷 发布时间:2025-10-30 10:00:20

透明导电氧化物作为钙钛矿太阳能电池的基底,长期以来被认为具有良好稳定性,因此其对器件寿命的影响常被忽视。蒸发的钇有效锚定了FTO中的部分晶格氧,防止元素解离。此外,YO在粗糙FTO表面实现了保形沉积,提高了界面粘附能,建立了有效的离子扩散和载流子非辐射复合损失屏障。该策略显著增强了PSC的结构完整性,大幅提升了操作稳定性。

NREL最新Nat Commun:磷掺杂降低CdSeTe半导体中阴离子空位无序性,提升太阳能电池效率来源:知光谷 发布时间:2025-09-26 10:14:27

将CdTe与Se合金化形成CdSeTe半导体虽降低了复合,但CdSeTe中存在更复杂的缺陷态,会因载流子陷阱和陷阱限制的迁移率而限制效率进一步提升。

钙钛矿Science!钙钛矿/硅叠层太阳能电池效率突破33.1%,稳定性显著提升来源:材料研究前沿 发布时间:2025-09-16 16:40:41

随着全球对清洁能源需求的不断增长,太阳能作为一种可再生、无污染的能源受到了广泛关注。钙钛矿/硅叠层太阳能电池因其兼具高效率和低成本的潜力,成为了光伏领域的研究热点。传统单结硅太阳能电池虽然技术成熟,但其理论效率极限约为29%,难以满足日益增长的能源需求。而钙钛矿材料具有优异的光电性能,如高吸光系数、长载流子扩散长度等,将其与硅电池结合,有望突破单结电池的效率瓶颈。

昆明理工祝星&王华&陈江照&朱焘AFM:可乐定提升钙钛矿太阳能电池效率与稳定性来源:知光谷 发布时间:2025-08-26 11:31:45

钙钛矿薄膜中不可控的结晶过程会产生大量缺陷,尤其是顶部和底部界面处的缺陷,导致界面复合,严重损害器件效率与长期稳定性。

界面平行偶极子调控:全钙钛矿叠层太阳能电池效率达28.92%且稳定性优异来源:光伏研工坊 发布时间:2025-07-31 15:42:55

界面平行偶极子调控:全钙钛矿叠层太阳能电池效率达28.92%且稳定性优异