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來(lái)源：新華社 光伏發(fā)電是全球綠色轉型的生力軍。北京理工大學(xué)等國內單位科研團隊合作，成功突破鈣鈦礦/晶硅疊層太陽(yáng)能電池制備技術(shù)難題，并開(kāi)發(fā)出光電轉換效率達32.5%、具有長(cháng)期運行穩定性的鈣鈦礦/晶硅疊層太陽(yáng)能電池。相關(guān)成果2日在國際學(xué)術(shù)期刊《科學(xué)》發(fā)表。 當前，生產(chǎn)生活中較常見(jiàn)的太陽(yáng)能電池為晶硅電池，其光電轉化效率在26%左右。鈣鈦礦/晶硅疊層電池是一種新型太陽(yáng)能電池，由晶硅和鈣鈦礦兩種材料組合吸光，相較傳統晶硅電池具有發(fā)電成本低、光電轉化效率高的特點(diǎn)。長(cháng)期以來(lái)，這款新型電池在制備過(guò)程中，常出現鈣鈦礦薄膜不均勻和晶體質(zhì)量差等問(wèn)題，導致成品出現缺陷，影響光電轉化率和使用壽命。 “制備這種疊層電池，是在晶硅電池上先鍍一層鈣鈦礦前驅液，該前驅液干燥時(shí)逐漸形成晶核并結晶，最后‘長(cháng)’成寬帶隙的鈣鈦礦薄膜。但由于鈣鈦礦材料里的組分多樣、晶種相態(tài)復雜，導致‘長(cháng)’出的薄膜不均勻�！北崩砉で把亟徊婵茖W(xué)研究院教授陳棋說(shuō)，團隊創(chuàng )新提出寬帶隙鈣鈦礦結晶控制策略，在前驅液中添加長(cháng)鏈烷基胺，促使高質(zhì)量晶核加速“生長(cháng)”，抑制低質(zhì)量晶核“生長(cháng)”，從而制備出均勻的高質(zhì)量寬帶隙鈣鈦礦薄膜。 北理工材料學(xué)院助理教授陳怡華介紹，團隊基于這一創(chuàng )新思路，分別制備出1平方厘米和25平方厘米的鈣鈦礦/晶硅疊層電池，對應實(shí)現的光電轉換效率為32.5%和29.4%，均優(yōu)于傳統的晶硅太陽(yáng)能電池。此外，經(jīng)過(guò)最大功率點(diǎn)跟蹤測試后，樣品展現出長(cháng)期運行穩定性。 陳棋表示，該成果為鈣鈦礦/晶硅疊層太陽(yáng)能電池發(fā)展打下關(guān)鍵技術(shù)基礎，有望推動(dòng)其產(chǎn)業(yè)化應用，提升光伏發(fā)電效能，助力能源綠色低碳轉型。 |
