據(jù)中國科學(xué)院官網(wǎng)7月24日消息,中國科學(xué)院上海高等研究院開發(fā)了簡單有效的策略,通過在SnO2納米顆粒中加入草酸甲脒(FOA)來同時抑制SnO2體相和表面缺陷以及鈣鈦礦埋底界面處FA+/Pb2+相關(guān)缺陷,實現(xiàn)了有效的靶向缺陷鈍化。
研究發(fā)現(xiàn),甲脒離子和草酸根離子在SnO2層中均呈縱向梯度分布,聚集在SnO2/鈣鈦礦埋底界面處,調(diào)節(jié)鈣鈦礦的晶體生長,降低體相及界面缺陷,改善鈣鈦礦和SnO2之間的能級匹配。結(jié)果表明,F(xiàn)OA處理后的PSCs能量轉(zhuǎn)換效率從22.40%提高到25.05%,同時PSCs的存儲穩(wěn)定性和光穩(wěn)定性也顯著提升。該研究為靶向治療埋底界面缺陷,改善PSCs性能提供了有效途徑。
提高光電轉(zhuǎn)換效率、降低度電成本是光伏產(chǎn)業(yè)的永恒主題。鈣鈦礦電池是光伏產(chǎn)業(yè)降本增效的技術(shù)變革方向之一。國內(nèi)鈣鈦礦電池產(chǎn)業(yè)化僅僅經(jīng)歷了短暫的六七年時間,吸引了一批傳統(tǒng)光伏大廠、知名鋰電池企業(yè)、高校研究人員和社會資本入局。
據(jù)澎湃科技報道,耀途資本投資副總裁周俊近日向記者表示,目前鈣鈦礦電池賽道存在一定泡沫,需理性看待行業(yè)玩家。對于投資人而言,要尋找真正具有企業(yè)家精神、能長期堅持鈣鈦礦電池技術(shù)并實現(xiàn)商業(yè)化量產(chǎn)的入局者,投資標(biāo)準(zhǔn)是降本增效和人事匹配。
據(jù)中國科學(xué)院官網(wǎng)24日消息,鈣鈦礦太陽能(6.480, -0.04, -0.61%)電池(PSCs)因廉價的材料成本、易于制備大面積器件以及較高的光電轉(zhuǎn)換效率等優(yōu)點而備受關(guān)注。SnO2具有高透過率、高電子遷移率、適宜的能級、良好的紫外輻照穩(wěn)定性和易于低溫加工等特點,是目前n-i-p型PSCs電池常用的電子傳輸材料。
然而,它的體相和表面的缺陷【氧空位(VO)、懸空羥基(-OH)和不飽和配位金屬原子】易引起載流子累積和非輻射復(fù)合損失。此外,鈣鈦礦中金屬、鹵素和有機(jī)離子的配位不足也會引起界面化學(xué)反應(yīng),使得器件的效率和穩(wěn)定性惡化。因此,對PSCs埋底界面的優(yōu)化是實現(xiàn)其高效率和穩(wěn)定性的關(guān)鍵。然而,由于埋底界面的非暴露特性,對其進(jìn)行研究和優(yōu)化具有一定的挑戰(zhàn)性。
中國科學(xué)院上海高等研究院開發(fā)了簡單有效的策略,通過在SnO2納米顆粒中加入草酸甲脒(FOA)來同時抑制SnO2體相和表面缺陷以及鈣鈦礦埋底界面處FA+/Pb2+相關(guān)缺陷,實現(xiàn)了有效的靶向缺陷鈍化。相關(guān)研究成果發(fā)表在《先進(jìn)材料》(Advanced Materials)上。
研究發(fā)現(xiàn),甲脒離子和草酸根離子在SnO2層中均呈縱向梯度分布,聚集在SnO2/鈣鈦礦埋底界面處,調(diào)節(jié)鈣鈦礦的晶體生長,降低體相及界面缺陷,改善鈣鈦礦和SnO2之間的能級匹配。結(jié)果表明,F(xiàn)OA處理后的PSCs能量轉(zhuǎn)換效率從22.40%提高到25.05%,同時PSCs的存儲穩(wěn)定性和光穩(wěn)定性也顯著提升。該研究為靶向治療埋底界面缺陷,改善PSCs性能提供了有效途徑。
據(jù)科技日報6月19日報道,《日本經(jīng)濟(jì)新聞》曾集結(jié)部分專家,對太陽能、風(fēng)能、核電、二氧化碳回收等5個領(lǐng)域備受矚目的11項脫碳技術(shù)的普及程度進(jìn)行了評估,結(jié)果發(fā)現(xiàn),在即將實現(xiàn)商用的領(lǐng)域中,最引人關(guān)注的是下一代太陽能電池——鈣鈦礦電池,其可能成為能源行業(yè)的“游戲規(guī)則改變者”。
據(jù)麻省理工學(xué)院(MIT)網(wǎng)站報道,雖然鈣鈦礦顯示出巨大的前景,多家公司已經(jīng)開始進(jìn)行商業(yè)化生產(chǎn),但耐用性仍然是其面臨的最大障礙。硅太陽能電池板在使用25年后,仍能保持25%的功率輸出,但鈣鈦礦電池下降得很快。
不過,科學(xué)家們已經(jīng)取得重大進(jìn)展:鈣鈦礦太陽能電池的“壽命”從最初的幾小時,增加到幾周、幾個月,最新“出爐”電池的使用壽命可長達(dá)幾年。
澳大利亞新南威爾士大學(xué)工程學(xué)教授馬丁·格林表示,鈣鈦礦制造商需要證明電池板的使用壽命為25—30年,這是行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。牛津光伏公司首席技術(shù)官克里斯·凱斯稱,該公司已將其鈣鈦礦/硅疊層電池設(shè)計為達(dá)到或超過25年的使用壽命。
MIT光伏研究實驗室負(fù)責(zé)人托尼奧·博納西西指出,鈣鈦礦的一個優(yōu)點是它們在實驗室中相對容易制造,其化學(xué)成分很容易組裝,但材料在室溫下容易結(jié)合在一起,也容易分開。
為解決這一問題,有些研究人員使用各種保護(hù)材料來封裝鈣鈦礦,使其免受空氣和潮濕的影響。博納西西參與的一項研究表明,一旦鈣鈦礦的使用壽命超過10年,加上其制造成本低廉,就能在很多大型公用事業(yè)場所替代硅基太陽能電池。
原標(biāo)題:中國科學(xué)院宣布!鈣鈦礦取得新進(jìn)展