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新技术显著提高钙钛矿太阳能电池实用性
新华网 2017-10-09

  瑞士科学家近日将钙钛矿太阳能电池的转化效率提高到了20%并使其更耐用,有望使这种太阳能电池更快投入商业应用。这一成果发表在新一期美国《科学》杂志上。

  目前太阳能电池普遍采用硅材料,其光电转化效率可以高达25%,但硅材料太阳能电池生产成本高、大量消耗能源且污染环境,重量和硬度等问题也没有得到很好解决。相较而言,价格低廉、重量轻的钙钛矿材料就备受青睐。

  钙钛矿材料2009年首次应用于光伏发电,短短几年间,实验室中光电转换效率就已经从3%提高到了20%,被视为极具竞争力、最有希望实现低成本发电的光伏技术之一。

  然而钙钛矿太阳能电池商业化的一个限制在于,材料在阳光下容易性能衰减。钙钛矿太阳能电池在接收太阳光之后,会产生电子和电子空穴,此时就需要一种高效的媒介把它们传输到电极上。目前的媒介材料造价高且不稳定,所以寻找性能稳定和低廉的媒介材料就成了关键。

  瑞士洛桑联邦理工学院的这项研究发现,硫氰酸亚铜可作为一种廉价、稳定的媒介材料。钙钛矿太阳能电池如果涂覆上60纳米厚的硫氰酸亚铜涂层,在60摄氏度高温下暴晒长达1000小时的加速老化试验中,性能损耗小于5%。

  “这是钙钛矿太阳能电池研究的重大突破,将为这种大有希望的新型光伏技术的大规模商业应用铺平道路”,一位参与其中的研究人员说。

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