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新材料:超薄金属电极为提高太阳能电池效率助力!

2021-06-01 09:37
陈述根本
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文/陈根

当前,“零碳排放”运动方兴未艾,全世界都在为之努力。而实现这一目标的关键则在于,减少直至摆脱对矿物燃料的依赖。矿物燃料(比如煤和石油)属于不可再生资源,燃烧后会产生大量有害气体和温室气体,不仅污染环境,还造成温室效应。

其中,由于太阳能具有清洁环保、可再生、易获取、低成本等众多优势,也成为了应用最广泛也最有前景的新能源之一。如何高效率利用太阳能或提高太阳能效率也成为科学家们的研究方向。

目前,硅是太阳能电池的标准材料,而且钙钛矿和硅被独立作为太阳能电池板的半导体材料。长期以来,钙钛矿/硅串联太阳能电池的效率目标是要达到30%。但科学家们认为,在创造更高效的太阳能电池的进程中,当前的研究正在接近该技术的极限。

陈根:“零碳排放”当前,为提高太阳能电池效率助力

现在,来自宾夕法尼亚州立大学材料科学与工程系的研究人员则称,他们开发新的超薄金属电极使研究人员能够创造出半透明的过氧化物太阳能电池,这种电池效率很高,可以与传统的硅电池结合,大大提升两种设备的性能。这项研究代表着向开发完全透明的太阳能电池迈出了一步。

过氧化物太阳能电池由五层组成,其他被测试为透明电极的材料损坏或退化了的电池层。在实验室测试中,研究人员用金电极制成的太阳能电池是稳定的,并在一段时间内保持高效率。研究人员认为,基于透明电极的串联电池架构设计的这一突破,可以为过渡到过氧化物和串联太阳能电池提供一条有效的途径。

该团队开发的过氧化物太阳能电池达到了19.8%的效率,创下了半透明电池的记录。而当与传统的硅太阳能电池结合时,该串联装置达到了28.3%的效率,高于单独硅电池的23.3%。当前,研究人员们已在《纳米能源》杂志上报告了他们的发现。

声明: 本文由入驻维科号的作者撰写,观点仅代表作者本人,不代表OFweek立场。如有侵权或其他问题,请联系举报。

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