科学家取得“奇迹材料”突破,彻底改变太阳能

科学家们发现了一种使用“奇迹材料”钙钛矿在商业规模上制造超高效太阳能电池的方法。

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香港城市大学 (CityU) 和伦敦帝国理工学院的一个团队发现了一项突破,这可能对可再生能源生产和实现零碳目标产生重大影响。

与传统的硅太阳能电池相比,钙钛矿因其卓越的性能而备受赞誉,但直到现在它们还不稳定,不适合商业用途。

下一代电池预计成本更低,功率转换效率更高,重量轻且灵活——开辟了新的应用,例如用透明太阳能电池板薄层镀膜玻璃窗。

犹他大学物理学特聘教授 Zeev Valy Vardeny 在 2017 年将钙钛矿的独特特性描述为“令人难以置信的奇迹材料”。当时,该技术的商业化被认为至少需要十年时间,但这一发现可能会大大推动这一进程。

化学家们能够通过使用一种叫做二茂铁的含金属材料来克服钙钛矿的困难特性,他们将其添加为太阳能电池的光吸收层和传输电子层之间的界面。

“二茂铁的独特性质可以帮助克服钙钛矿太阳能电池的问题,”帝国理工学院化学系的 Nicholas Long 教授说。

使用这项突破性技术,科学家们成为第一个创造太阳能电池的团队,该太阳能电池的性能与硅电池相似,同时仍保持稳定。

对新型太阳能电池的测试发现,它们可以在连续光照下运行 1,500 多个小时,同时保持 98% 的初始效率。

城大化学系助理教授朱宗龙博士说:“这项工作最重要的部分是我们成功制造了高效的钙钛矿太阳能电池,同时提供了良好的稳定性。”

“可靠的结果意味着钙钛矿的商业化正在进行中。我们的目标是利用这种新颖的分子和简便的方法扩大钙钛矿太阳能电池的生产,为实现全球‘零碳’可持续发展目标做出贡献。”

研究人员已为该设计申请了专利,该设计在周四发表在《科学》杂志上的一篇论文中有所描述。

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