30天效率衰减低于20% 太阳能电池器件稳定性获新突破

正来源:中国科学报华东理工大学材料学院清洁能源材料与器件课题组在钙钛矿太阳能电池器件稳定性方面获得最新研究成果,相关研究论文日前在线发表于《先进能源材料》。通常,钙钛矿材料稳定性较差,这极大地制约了其大规模商业化发展。尤其在潮湿环境中,钙钛矿材料会与空气中的水分子发生化学反应,导致太阳能电池器件性能迅速衰减。因此,如何提高钙钛矿材料的稳定性是该领域面临的重要挑战。     

钙钛矿薄膜太阳能电池在家用光伏发电系统中的应用

光伏产业中占有很大比重的晶硅电池生产过程复杂,成本相对较高,因此新型太阳能电池的研究逐渐受到人们的重视.钙钛矿材料有着优越的光伏性能,且制作过程简单所需材料易得,生产成本相对较低,在光伏产业中有着很大前景.根据太阳能电池对器件稳定性的要求,提供一种钙钛矿太阳能电池新的组装方法,并针对输配电系统不便利条件下的用户用电问题进行了家用光伏发电系统的设计,包括蓄电池容量的计算、控制器的选择、逆变器的选择等.经过测试,钙钛矿太阳能电池器件的性能得到了相应的验证,也为以后的家用光伏发电系统提供了新的思路.     

半透明钙钛矿太阳能电池关键技术及其应用

光伏发电技术的发展对于我国实现“双碳”目标和构建以新能源为主体的新型电力系统起到重要作用。虽然目前市场主流的晶硅光伏器件规模大、技术成熟,但是它也存在制备工艺复杂、成本高、应用场景有限等问题。半透明钙钛矿太阳能电池技术的开发与应用可以大幅度拓宽光伏发电的应用场景、提高光电转换效率,是新一代太阳能光伏发电技术的典型代表。该文首先阐述钙钛矿材料和半透明钙钛矿太阳能电池的基本特点;接着,从钙钛矿薄膜制备和透明电极开发的维度,总结半透明钙钛矿太阳能电池的关键技术;之后,对半透明钙钛矿太阳能电池在叠层光伏器件和温室农业光伏中的应用展开分析与讨论,并对其在新型电力系统中的作用进行展望。     

我国高校钙钛矿太阳能电池研究取得新进展

正日前,北京理工大学陈棋教授课题组与北京大学周欢萍教授课题组关于钙钛矿太阳能电池的联合研究成果已于《先进材料》上发表。据介绍,研究人员通过在钙钛矿前驱体溶液中引入已经商业化的廉价甲胺乙醇溶液作为添加剂,制备出高品质钙钛矿薄膜(厚度达到600 nm以上)和相关器件。实验发现:甲胺乙醇溶液的引入能有效抑制碘单质的生成,避免其对器件性能     

22.1%! 韩国科学家刷新钙钛矿太阳能电池转化效率记录

正通过改进钙钛矿太阳能电池金属卤化物吸光材料的制造方法,韩国科学家使这种类型太阳能电池的能量转化效率达到22.1%,而此前这类电池转化效率的最高纪录是20.1%。钙钛矿太阳能电池的吸光材料通常采用铅或镍的卤化物,因其晶体结构与钙钛矿类似而得名。这类吸光材料光电性能优良、制造成本较低,     

我国科学家在锡基钙钛矿太阳能电池方面取得重要进展

正太阳能电池是一种把光能转换成电能的装置,光电转化效率的高低是衡量其性能的重要指标之一。与传统硅基太阳能电池相比,钙钛矿太阳能电池因其效率较高、成本较低而成为研究热点。目前钙钛矿太阳能电池材料大多基于重金属铅的铅基钙钛矿,带来的环境问题限制了其进一步应用;而锡基钙钛矿具有无毒、高     

用新方法加工制造钙钛矿太阳能电池的综合效率达20.3%

正美国斯坦福大学和英国牛津大学的研究团队用1种新方法加工制造钙钛矿太阳能电池,使其光电转换效率达20.3%,接近传统的硅基太阳能电池,但成本便宜很多。钙钛矿材料是指1类陶瓷氧化物,因类似结构最早在天然钙钛矿中被发现而得名。用钙钛矿材料可以制成太阳能电池,光电转换效率较高,近年来科学界一直看好其前景。但因其存在性能不稳定、易衰减等缺陷,一直没有成熟的产品。研     

钙钛矿太阳能电池光电转换效率已达16.1%

正大连理工大学副教授杨希川和博士研究生张福国近日研发的低成本、高效率新型钙钛矿太阳能电池展示出优异的稳定性,通过了室内1000小时的光照稳定性测试,为钙钛矿太阳能电池走向产业化解决了很多关键性难题。成果发表于《纳米—能源》。钙钛矿电池具有成本低廉、工艺简单(适用于各种产业化技术,包括溶液操作、卷对卷加工、热蒸镀等)     

哈工大在钙钛矿光伏领域取得重要进展

<正>近日,哈尔滨工业大学化工与化学学院杨玉林教授与范瑞清教授带领的光电功能材料团队在钙钛矿光伏领域取得重要进展,研究成果以科研论文的形式发表在国际化学顶级期刊德国应用化学(Angewandte Chemie International Edition,影响因子12.275),并选为"Hot Paper"。论文题目为《杂化POM@Cu-BTC氧化剂的自组装并用于提升钙钛矿太阳能电池的效率及长期稳定性》     

全无机钙钛矿量子点LED的研究进展

全无机钙钛矿量子点具有高荧光量子产率、发光光谱可调、窄半峰宽和低成本等优点,在太阳能电池、发光二极管、激光器和光电探测器等领域展示出广泛的应用前景。本文总结了近年来全无机钙钛矿量子点CsPbX_3(X=Cl,Br,I)的晶体结构、主要性能、合成方法及其在LED器件中的应用进展,为全无机钙钛矿量子点LED器件的性能和应用研究提供参考。     

英科学家制造新型太阳能板可降低发电成本

物理学家组织报道,英国谢菲尔德大学的一个科研组最近首次将一种喷涂技术应用于钙钛矿太阳能板的研制,这种材料与技术的应用将帮助降低太阳能发电的成本。来自谢菲尔德大学物理与天文学院以及化学与生物工程学院的专家曾经使用喷涂技术生产过有机半导体材料的太阳能电池,而采用钙钛矿材料则是在此基础上的一大进展。基于金属卤化物钙钛矿的光电材料首次是在2012年对外进行了展示。     

美国研制出环保型钙钛矿太阳能电池

美国西北大学的科学家研制出了环保型钙钛矿太阳能电池．其用锡钙钛矿代替铅（有毒）钙钛矿作为捕获太阳光的设备。新型太阳能电池不仅绿色、高效，且成本低廉，可以使用简单的“实验台”化学方法制造。不需要昂贵的设备或危险材料。该研究发表在2014年5月5日出版的《自然·光子学》杂志上。     

基于钙钛矿材料的光电探测器研究综述

近年来铅卤基钙钛矿材料广泛应用在光电领域,文章回顾了钙钛矿光电探测器的研究进展,在阐释材料特性和器件工作原理的基础上,聚焦于近两年的研究前沿,总结并展望钙钛矿光电探测器研究前景。     

钙钛矿太阳电池的研究进展

钙钛矿太阳电池是目前新能源材料及器件领域研究的热点之一。介绍了钙钛矿太阳电池的发展过程及其最新研究进展,钙钛矿太阳电池的结构以及钙钛矿薄膜材料常用的制备方法,论述了目前钙钛矿太阳电池研究过程中存在的问题,并对钙钛矿太阳电池的发展前景进行了展望。     

20.5%! 日本提高钙钛矿太阳能电池转换率

<正>据日本当地媒体报道,针对新一代太阳能电池"钙钛矿太阳电池"材料,东京大学先端科学技术研究中心的科研人员,在不使用铷等稀有金属的前提下,实现了20.5%的高转换效率及稳定发电。研究通过添加地球上较多存在的钾元素,实现了结晶构造的稳定性。研究组在进行长期耐久性试验同时,面向松下、东芝等企业的实用化进行评价与研讨。     

新型太阳能电池关键材料研究取得新进展

<正>钙钛矿太阳能电池(PSCs)由于其能量转换效率高、成本低廉和制备工艺简单等优点,引起了科研工作者的广泛关注。电子传输层(ETL)作为钙钛矿太阳能电池的重要组件之一,可以选择性传输光生电子,抑制载流子复合,对电池能量转换效率的提高具有重要意义。针对目前传统ETL材料与钙钛矿层本征电子迁移率不匹配这一关键问题,该工作采用低温化学浴沉积方法制备了排列规整的In2S3纳米片阵列,并将其首次应用于钙钛矿太阳电池ETL的结构设计中。     

简易NI结构碳对电极的钙钛矿太阳电池研究

钙钛矿太阳电池(PSCs)因具有较高的转换效率(20%)和简单的全溶液制造工艺等特点而备受关注。近十年来,大多数研究集中在钙钛矿薄膜的晶体优化和结构开发、电子传输材料的结构设计和制备技术开发、空穴传输材料(HTM)的改性和新材料研制以及界面修饰和带隙调控等方面。与此同时,也有不少研究专注于将碳材料作为对电极引入无HTM的P S Cs中,构成"碳对电极+无HTM"的简易NI结构器件,实现降低成本、改善稳定性、提高效率以及凸显柔性和半透明等目标。目前在简易NI结构器件中应用的碳材料已涉及石墨、炭黑、商业碳浆料、碳纳米管和石墨烯。对上述五类碳材料在简易NI结构器件中的应用进行了阐述和分析,为下一步碳对电极简易NI结构器件的研究提供新思路。     

俄美共同研制出钙钛矿太阳能电池成本低且灵活

正硅基太阳能电池的研究始于20世纪中叶。现有技术的缺陷在于,硅的生产过程耗能高且有毒,造成其成本高昂。硅的特点是灵活度低、脆弱、电池板重量大,这也大大缩小了其使用范围。金属有机钙钛矿型太阳能电池则有望解决这些问题。在新研究中,科学家们制造出串联设备原型,把光伏电池与碳纳米管连接为一体。多层串联设备把钙钛矿电池与传统的硅基太阳能电池结合在一起,令整个太阳可见光谱都能转化为电能。这种太阳能转     

中科院:叠层有机太阳能电池材料与器件制备取得系列进展

<正>叠层器件结构可有效拓宽太阳能电池的光响应范围,在提升各种类型光伏电池的光电转换效率(PCE)方面具有重要应用。相比于单结电池,叠层电池中涉及更多类型的光电活性和电极修饰层材料、且具有更加复杂的器件结构,实现高效率的叠层电池材料与器件制备是一项十分具有挑战性的工作。在关键材料方面,高效率叠层有机     

石墨涂层使钙钛矿太阳能电池防水 为制氢铺平道路

据外媒报道,英国巴斯大学(University of Bath)的研究人员,将一种新型石墨涂层应用于钙钛矿太阳能电池,使其具有防水功能,希望未来能够用这种电池制氢。目前,市场上常见的大多是硅制太阳能电池,价格贵且非常厚重,限制了使用范围。钙钛矿太阳能电池使用与氧化钛钙相同的3D结构材料,更薄,更便宜,很容易打印到表面。同时能在低光照条件下工作,产生比硅电池更高的电压。它的缺点是在水中工作时不稳定,这是巨大的发展障碍,对于直接用它们生产清洁的氢燃料会有所影响。