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钙钛矿电池效率新高,香港理大发表25.5%效率技术

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发表于 2016-4-13 16:30:39 | 显示全部楼层 |阅读模式

钙钛矿太阳能电池于2009年正式问世,但转换效率仅3.8%。学界对钙钛矿电池一直抱有高度兴趣,香港理工大学(理大)日前发表超高效钙钛矿/单晶硅层叠太阳能电池,转换效率可达25.5%,写下新的全球纪录。

钙钛矿太阳能电池被视为高效太阳能电池的潜力技术。钙钛矿具有优越的光伏功效,因此在学界一直是热门的研究主题。理大电子及信息工程学系徐星全教授领军一支科研团队,透过新技术研发出转换效率25.5%的高效钙钛矿/单晶硅层叠太阳能电池,可将太阳能电池的成本从现行硅基电池的每瓦3.9港元大幅降低到每瓦2.73港元。

理大科研团队解释,太阳能光谱由各种不同的能量波段组成,因此结合多种光伏材料来制造太阳能电池,就能吸收不同波段的阳光,增加电池片整体阳光吸收量,并提升发电量。钙钛矿/硅层叠电池的原理即是透过多种材料层叠的方式弥补对方的不足,由钙钛矿材料吸收短波段光子、底层的硅材料则吸收较长波段的光子,创造出转换效率更高的太阳能电池。

在技术面上,理大科研团队的高效钙钛矿/单晶硅层叠电池技术有三:

第一,透过氧低温钝化程序的化学反应来减少钙钛矿材料缺陷的影响。

第二,团队研发可用于钙钛矿电池的高透明三氧化钼/金/三氧化钼叠层电极,并将此电极设定至最佳厚度提高电极对长波段光子的透明度,让更多光能量进入钙钛矿电池底层的硅晶电池中。

第三,研发仿生花瓣限光薄膜,并将其“吸附”于电池表面,捕捉更多光线。该薄膜由理大纺织及制衣学系的博士郑子剑研发,纹理仿制玫瑰花瓣。

此外,本次所采用的底层硅晶电池之设计与制造者是中山大学、顺德中山大学太阳能研究院沈辉教授与其团队。理大科研团队表示将继续努力提升钙钛矿/硅层叠太阳能电池的转换效率,并研发更大面积的电池。


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