太阳能发电已逐渐改变世界各国的电力市场占比,而研究人员认为,未来太阳能将变得更高效、更便宜,关键材料就在于一种被称为钙钛矿的晶体全面开发。
太阳能电池领域长江后浪推前浪,而钙钛矿电池目前被认为是继
。
迄今为止,钙钛矿的表现超越其他所有新型太阳能材料,比如染料敏化太阳能电池(DSSC)、有机太阳能电池等,其快速发展让许多科学家对其持乐观态度。
染料敏化太阳能电池是一种廉价的薄膜太阳能电池
韩国全南大学的科学家采用联合沉淀法为太阳能电池发明出一种独特的钙钛矿层。
这种钙钛矿太阳能电池以卤化铅为光吸收剂,以纳米多孔氧化镍为空穴传输材料(HTL),以甲胺碘化铅和甲基溴化铅为钙钛矿层,还有
一层有机/无机氧化锌化合物电子传输层(ETL)来防止钙钛矿层暴露在空气中,从而避免电池退化。
根据发表在期刊《当代材料》上的文章,这种电池在初步测试中的转化效率为19.1%,使用五个月之后转化效率仅
有了很大的延展,它已经不特指钙钛复合氧化物,而用来泛指一系列具有ABX3化学式的化合物,在这里,A可以是甲氨基等有机分子基团,而B可以是铅原子(也可以是锡原子),X则一般含有卤素原子。
在太阳能电池
在原本沉寂的太阳能发电投资领域,钙钛矿太阳能电池今年突然成为风险投资关注的焦点。
3月15日,中国第一大风机制造商金风科技宣布,以战略投资者身份领投英国钙钛矿太阳能发电公司牛津光伏有限公司
。
第四个行动领域是电转X和电转气。低成本的太阳能和风能可用于产生氢气、甲烷和其他碳氢化合物,然后被用作化学工业的原料。借助电转X技术,我们可以长时间捕获并储存以太瓦计的风力和光伏电能。与此同时,电
光伏行业而言,采用钝化接触的低成本太阳能电池风头正劲,这使得提高效率成为了可能。即使在薄膜电池领域,近年来的技术进步也使现在的效率提高了20%以上。科学家们预测,基于硅的多结太阳能电池的效率潜力将超过35
有助于减少钢铁及化肥生产过程中的排放量。
第四个行动领域是电转X和电转气。低成本的太阳能和风能可用于产生氢气、甲烷和其他碳氢化合物,然后被用作化学工业的原料。借助电转X技术,我们可以长时间捕获并储存
,这种趋势将持续下去。对于晶体硅光伏行业而言,采用钝化接触的低成本太阳能电池风头正劲,这使得提高效率成为了可能。即使在薄膜电池领域,近年来的技术进步也使现在的效率提高了20%以上。科学家们预测,基于硅的
太阳能电池提高光电转换效率。 研究人员在40个太阳能电池的钙钛矿层中加入咖啡因,并使用红外光谱,通过红外辐射识别化合物,来确定咖啡因是否成功地与这些物质结合。经过进一步的红外光谱测试,他们发现
一种生物碱化合物,含有可与钙钛矿材料的前体相互作用的分子结构。这种化合物具有特别的晶体结构,可在该类太阳能电池中形成捕光层。以前,为了提高这些太阳能电池的热稳定性,研究人员曾尝试过通过引入二甲基亚砜
一种生物碱化合物,含有可与钙钛矿材料的前体相互作用的分子结构。这种化合物具有特别的晶体结构,可在该类太阳能电池中形成捕光层。以前,为了提高这些太阳能电池的热稳定性,研究人员曾尝试过通过引入二甲基亚砜
于杂质并不敏感,因此对于纯度的要求远远低于硅料纯度。
更为重要的是,钙钛矿的原材料和技术都十分简便易得。
目前的晶硅电池和薄膜太阳能电池基本上都是特定的一种或几种材料,而钙钛矿电池则是一种化合物电池
洛杉矶分校(UCLA)和中国组件制造商锦州阳光能源有限公司(Solargiga)共同发布声明,称其研究人员通过在钙钛矿层上添加咖啡因,将钙钛矿太阳能电池的热稳定性和效率从17%提高至20%。
效率的提高
薄膜太阳能电池基本上都是特定的一种或几种材料,而钙钛矿电池则是一种化合物电池,有多达几万种原材料可供选择。
此外,相比晶硅电池对硅料的需求,钙钛矿电池对于原材料的需求也要少得多。一块72片电池的
钙钛矿太阳能电池的热稳定性和效率从17%提高至20%。
效率的提高使得钙钛矿的商业化更进一步。不少业内人士预计,只需要两至三年时间,钙钛矿就可以超过单晶。
◆◆◆
最佳光伏发电材料出现
钙钛矿