提到太阳能电池,很多人首先想到的是屋顶上的深蓝色硅板。但其实,科学家们一直在寻找更便宜、更环保、原材料更充足的新一代太阳能技术。近日,中国科学院青岛生物能源与过程研究所研究团队在一种新型太阳能电池材料上,实现了超过15%的光电转换效率,并获得了国际权威机构认证。相关研究成果在国际能源与材料领域学术期刊《自然·能源》发表。
据了解,这项技术的核心材料叫:铜锌锡硫硒太阳能电池(简称CZTSSe)。其材料来源广泛,主要元素在地壳中储量丰富,不依赖稀有金属,材料成本低;其次溶液法制备,制备成本低;薄膜电池,材料用量低;另外,该材料还安全环保,不含有毒元素,适合大规模应用,在复杂环境中依然能保持性能。正因为这些优势,铜锌锡硫硒太阳能电池被认为是非常有潜力的下一代太阳能电池技术。
虽然这种材料“底子很好”,但长期以来有一个关键难题困扰着科研人员——在高温制备过程中,材料内部的金属离子容易“乱跑”。我们可以把它想象成盖房子时,砖和钢筋在施工过程中自己乱移动,结果房子结构不稳,性能自然就上不去。这也是为什么CZTSSe太阳能电池的效率一直难以突破的重要原因。
为了解决这一问题,中国科学院青岛生物能源与过程研究所研究团队在材料内部引入一层“界面相”作为“交通指挥员”。这层名为Li2SnS3的特殊结构,可以在关键反应过程中引导金属离子按照正确路线移动,让晶体结构更加均匀、稳定,就像把“乱跑的材料”重新排好队。
这一方法能够让晶粒长得更大、更整齐,明显减少了材料内部的缺陷,从根本上提升了电池的发电能力。在这一新机制的帮助下,研究团队取得了一系列重要成果:光电转换效率达到15.45%;国际权威认证效率15.04%;在较窄带隙条件下,开路电压首次突破600mV,为解决该类型光伏器件的性能瓶颈提供了新思路。从材料生长机理层面,首次系统解释了“离子迁移—缺陷—性能”之间的关系,这些成果为未来的产业化应用打下了坚实基础。随着全球能源转型加速,这项成果有望在未来的清洁能源体系中发挥重要作用,为绿色低碳发展贡献新的方案。
(总台央视记者 帅俊全 褚尔嘉)
提到太阳能电池,很多人首先想到的是屋顶上的深蓝色硅板。但其实,科学家们一直在寻找更便宜、更环保、原材料更充足的新一代太阳能技术。近日,中国科学院青岛生物能源与过程研究所研究团队在一种新型太阳能电池材料上,实现了超过15%的光电转换效率,并获得了国际权威机构认证。相关研究成果在国际能源与材料领域学术期刊《自然·能源》发表。
据了解,这项技术的核心材料叫:铜锌锡硫硒太阳能电池(简称CZTSSe)。其材料来源广泛,主要元素在地壳中储量丰富,不依赖稀有金属,材料成本低;其次溶液法制备,制备成本低;薄膜电池,材料用量低;另外,该材料还安全环保,不含有毒元素,适合大规模应用,在复杂环境中依然能保持性能。正因为这些优势,铜锌锡硫硒太阳能电池被认为是非常有潜力的下一代太阳能电池技术。
虽然这种材料“底子很好”,但长期以来有一个关键难题困扰着科研人员——在高温制备过程中,材料内部的金属离子容易“乱跑”。我们可以把它想象成盖房子时,砖和钢筋在施工过程中自己乱移动,结果房子结构不稳,性能自然就上不去。这也是为什么CZTSSe太阳能电池的效率一直难以突破的重要原因。
为了解决这一问题,中国科学院青岛生物能源与过程研究所研究团队在材料内部引入一层“界面相”作为“交通指挥员”。这层名为Li2SnS3的特殊结构,可以在关键反应过程中引导金属离子按照正确路线移动,让晶体结构更加均匀、稳定,就像把“乱跑的材料”重新排好队。
这一方法能够让晶粒长得更大、更整齐,明显减少了材料内部的缺陷,从根本上提升了电池的发电能力。在这一新机制的帮助下,研究团队取得了一系列重要成果:光电转换效率达到15.45%;国际权威认证效率15.04%;在较窄带隙条件下,开路电压首次突破600mV,为解决该类型光伏器件的性能瓶颈提供了新思路。从材料生长机理层面,首次系统解释了“离子迁移—缺陷—性能”之间的关系,这些成果为未来的产业化应用打下了坚实基础。随着全球能源转型加速,这项成果有望在未来的清洁能源体系中发挥重要作用,为绿色低碳发展贡献新的方案。
(总台央视记者 帅俊全 褚尔嘉)
3月18日,在2024年黑龙江农机产品展示交易会上,一部可智能播种,又可助力增产的电驱气吸播种机引发众人关注。这台高端智能电驱气吸播种机的价格与机械播种机价格相当,据悉,研发团队通过自主研发和 记者3月21日从安徽农业大学获悉,该校生命科学学院韩毅教授课题组与国内外专家合作,发现了植物避盐性的关键基因。该研究对于提高植物耐盐性,帮助盐碱地下的农作物稳产具有重要理论指导意义。相 3月20日,在2024全球游戏开发者大会(GDC)上,腾讯发布了自研游戏AI引擎——GiiNEX。基于生成式AI和决策AI技术,GiiNEX将为游戏全生命周期提供丰富的AI解决方案。据悉,借助大模型等生成式AI “AI热潮”有人欢喜又有人忧:新兴市场遭资金外流! 财联社3月20日讯(编辑 黄君芝)巴西亿万富翁、巴西金融公司Banco BTG Pactual SA创始人Andre Esteves表示,人工智能(AI)股票持续上涨导致发展中国家资本市场资金 3月25日6时左右将迎来水星东大距。这是水星今年第二次大距、首次东大距,也是公众尝试观测水星的好机会。届时,水星位于太阳东边,与太阳张角约为18.7度。以北京地区为例,在日落时,水星地平高度约为 3月23日,“天卫科技03星”暨“华祥苑壹号”卫星在厦门举行出征仪式,这是由厦门本土企业天卫科技制造研发的第三颗服务当地建设的商业卫星,标志着厦门航天卫星应用领域商业化、产业化发展更进一 。本文链接:效率突破15%!我国新一代太阳能电池研究取得新进展http://www.sushuapos.com/show-2-15380-0.html
声明:本网站为非营利性网站,本网页内容由互联网博主自发贡献,不代表本站观点,本站不承担任何法律责任。天上不会到馅饼,请大家谨防诈骗!若有侵权等问题请及时与本网联系,我们将在第一时间删除处理。
上一篇: 机器人“上春晚” 带火线下租赁市场
下一篇: 手机厂商或将集中涨价