給鈣鈦礦太陽(yáng)能電池穿上“超級(jí)鎧甲”,讓電子傳輸?shù)酶€(wěn)定更高效。4月13日,,記者從福建農(nóng)林大學(xué)獲悉,該校材料工程學(xué)院綠色光電器件與儲(chǔ)能電池團(tuán)隊(duì)青年教師林智超與西安交通大學(xué)梁超,、河南大學(xué)李萌等團(tuán)隊(duì)合作,,將內(nèi)嵌金屬富勒烯與聚合物相結(jié)合,在破解鈣鈦礦太陽(yáng)能電池能量轉(zhuǎn)換效率和穩(wěn)定性難題方面取得重要突破,。相關(guān)成果發(fā)表在國(guó)際期刊《自然》上,。
鈣鈦礦太陽(yáng)能電池作為一種新型光伏器件,具有與傳統(tǒng)硅太陽(yáng)能電池相媲美的性能和巨大的成本優(yōu)勢(shì),,可廣泛應(yīng)用于光伏發(fā)電,、柔性電子等領(lǐng)域。
林智超介紹,,目前常用防水聚合物作為鈣鈦礦太陽(yáng)能電池封裝界面層,,以阻擋水和氧氣對(duì)鈣鈦礦層的侵蝕,抑制離子擴(kuò)散,,提高其長(zhǎng)期工作穩(wěn)定性,。然而,,當(dāng)聚合物層過(guò)厚時(shí),會(huì)存在電子屏蔽效應(yīng),,導(dǎo)致鈣鈦礦太陽(yáng)能電池性能損失,,難以同時(shí)兼顧工作穩(wěn)定和高效。
富勒烯作為一種碳的同素異形體,,具有高效電子傳導(dǎo)特性,。“該研究相當(dāng)于給鈣鈦礦太陽(yáng)能電池穿上了一件名為‘富勒烯—聚合物偶聯(lián)層’的‘超級(jí)鎧甲’,,在它里面織著足球狀的‘富勒烯’這一神奇材料,,從而實(shí)現(xiàn)電子的高效傳導(dǎo)?!绷种浅f(shuō),,同時(shí),研究團(tuán)隊(duì)還在富勒烯材料里內(nèi)嵌了金屬釹,,就像裝了個(gè)“電動(dòng)馬達(dá)”,,使電子傳輸更快更穩(wěn)。
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示,,穿上這件“超級(jí)鎧甲”的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池,,能量轉(zhuǎn)換效率高達(dá)26.78%,相較于此前的報(bào)道有顯著提升,,十分接近目前商業(yè)化硅太陽(yáng)能電池的最高效率27.81%,,然而其生產(chǎn)成本卻僅為硅太陽(yáng)能電池的一半左右,彰顯了這一綠色新能源技術(shù)的巨大應(yīng)用前景,。(記者謝開(kāi)飛 通訊員張偉)
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