全鈣鈦礦疊層太陽(yáng)能電池性能提升新途徑！
【化工儀器網(wǎng) 項(xiàng)目成果】隨著新能源產(chǎn)業(yè)的不斷崛起，越來(lái)越多的清潔能源技術(shù)開始被關(guān)注，其中頗具代表性的便是太陽(yáng)能。作為人類現(xiàn)階段變可以有效利用的清潔能源之一，太陽(yáng)能具有能量大、半永久、清潔、廣泛等優(yōu)點(diǎn)，并且從技術(shù)側(cè)面來(lái)說(shuō)，太陽(yáng)能的使用門檻相對(duì)較低，具體到產(chǎn)業(yè)上就是相對(duì)規(guī)模下的裝機(jī)成本低、運(yùn)維成本低。
太陽(yáng)能電池可利用光生伏特效應(yīng)把光能轉(zhuǎn)換成電能，具有可靠性高、壽命長(zhǎng)、無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)。其中，鈣鈦礦型太陽(yáng)能電池是利用鈣鈦礦型的有機(jī)金屬鹵化物半導(dǎo)體作為吸光材料的太陽(yáng)能電池，屬于第三代太陽(yáng)能電池，也稱作新概念太陽(yáng)能電池。
鈣鈦礦太陽(yáng)能電池市場(chǎng)主要應(yīng)用于可穿戴設(shè)備、智能手機(jī)、車載電池等消費(fèi)電子領(lǐng)域。此外，在工業(yè)領(lǐng)域，鈣鈦礦太陽(yáng)能電池也被廣泛應(yīng)用于光伏發(fā)電等方面。因其轉(zhuǎn)化效率高、成本低等優(yōu)點(diǎn)，鈣鈦礦太陽(yáng)能電池在未來(lái)還有較大的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用空間。
近年來(lái)，伴隨著全球可再生能源產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，鈣鈦礦電池等新型技術(shù)得到了一定程度的推廣，不斷被應(yīng)用于光伏等多個(gè)領(lǐng)域。據(jù)數(shù)據(jù)，全球鈣鈦礦電池總產(chǎn)能從2023年1GW增長(zhǎng)至2030年461GW；2023至2030年的年復(fù)增長(zhǎng)率達(dá)到140.01%。
新型金屬鹵化物鈣鈦礦具有制備工藝簡(jiǎn)單、缺陷容忍度高、吸收系數(shù)高、載流子擴(kuò)散長(zhǎng)度長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，在光電子器件領(lǐng)域備受關(guān)注，被業(yè)內(nèi)認(rèn)為是極具前景的下一代光伏材料之一。全鈣鈦礦疊層太陽(yáng)能電池由頂部的寬帶隙鈣鈦礦子電池和底部的窄帶隙鈣鈦礦子電池一體化疊加而成，然而其中不夠優(yōu)異的窄帶隙鈣鈦礦子電池是其未來(lái)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用的絆腳石之一。
近日，武漢大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院柯維俊教授、方國(guó)家教授團(tuán)隊(duì)在探索全鈣鈦礦疊層太陽(yáng)能電池性能提升方面有了新進(jìn)展。研究團(tuán)隊(duì)將天冬氨酸鹽酸鹽引入到全鈣鈦礦疊層太陽(yáng)能電池底部的空穴傳輸層、鈣鈦礦體吸光層和上界面層中，開發(fā)了一種采用同一分子處理的一體化摻雜策略，極大地改善了鈣鈦礦薄膜的質(zhì)量。
除了與鈣鈦礦前驅(qū)體配位外，天冬氨酸鹽酸鹽分子還具有很強(qiáng)的分子間氫鍵，富集在鈣鈦礦上、下界面處的天冬氨酸鹽酸鹽因此充當(dāng)了鈣鈦礦層和傳輸層界面之間的分子鎖，進(jìn)一步提升了鈣鈦礦材料的性能和穩(wěn)定性。
該項(xiàng)研究結(jié)果表明天冬氨酸鹽酸鹽可以有效抑制二價(jià)錫金屬離子氧化，減少有害的四價(jià)錫雜質(zhì)。不僅如此，天冬氨酸鹽酸鹽的引入還可以鈍化鈣鈦礦材料的缺陷，調(diào)節(jié)費(fèi)米能級(jí)，抑制有害的離子遷移等，從而加強(qiáng)器件的性能和穩(wěn)定性。
研究顯示，這種簡(jiǎn)易的一體化摻雜策略實(shí)現(xiàn)了一舉多能，將窄帶隙鈣鈦礦子電池的穩(wěn)態(tài)效率提升到27.62%，為全鈣鈦礦疊層太陽(yáng)能電池的性能提升提供了新途徑。研究團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造性提出天冬氨酸鹽酸鹽一體化摻雜策略，有效提高了窄帶隙鈣鈦礦子電池的效率和穩(wěn)定性，為進(jìn)一步提升電池性能找到新途徑。
(資料來(lái)源：新華社)
關(guān)注本網(wǎng)官方微信 隨時(shí)閱讀專業(yè)資訊
- 聚合物固態(tài)電解質(zhì)研究取得新進(jìn)展 有望進(jìn)一步提升電池性能 2024-12-20 14:45:27
- 近日，中國(guó)科學(xué)院金屬研究所研究員李峰和孫振華團(tuán)隊(duì)在聚合物固態(tài)電解質(zhì)研究領(lǐng)域取得了新的研究成果，有望進(jìn)一步提高電池的能量密度并推動(dòng)規(guī)?；a(chǎn)。
- 首款電力儲(chǔ)能專用鈉離子電池發(fā)布 2024-12-16 09:53:57
- 近日，在第二屆海辰儲(chǔ)能生態(tài)日暨新品發(fā)布會(huì)上，首款電力儲(chǔ)能專用鈉離子電池發(fā)布。
- 海藻酸：提升儲(chǔ)能電池工作效率的綠色新星 2024-12-13 15:22:49
- 近日，海南大學(xué)海洋科學(xué)與工程學(xué)院史曉東、田新龍教授團(tuán)隊(duì)研究發(fā)現(xiàn)，在鋅碘電池中引入海藻酸鈉，可研發(fā)電池高性能粘結(jié)劑，從而提高鋅碘電池工作效率。該研究成果近日發(fā)表在《納米能源》上。
- 2024年1至10月我國(guó)鋰離子電池產(chǎn)業(yè)延續(xù)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì) 2024-12-13 11:59:51
- 根據(jù)鋰電池行業(yè)規(guī)范公告企業(yè)信息和行業(yè)協(xié)會(huì)測(cè)算，1-10月全國(guó)鋰電池總產(chǎn)量890GWh，同比增長(zhǎng)16%。
- 有望持續(xù)供電數(shù)年 碳-14鉆石電池有何過(guò)人之處 2024-12-07 16:08:46
- 電池可以儲(chǔ)存大量的能量，使得我們可以在短時(shí)間內(nèi)使用大量的能量?？梢哉f(shuō)電池的出現(xiàn)不但直接改變了我們的用電以及生活方式，更促進(jìn)了許多其他產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。而更重要的一點(diǎn)是，電池的誕生也為供電穩(wěn)定提供了一定的保障，尤其是主張綠色發(fā)展的今天，電池是當(dāng)前新
版權(quán)與免責(zé)聲明
- 凡本網(wǎng)注明“來(lái)源：化工儀器網(wǎng)”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡(luò)有限公司-化工儀器網(wǎng)合法擁有版權(quán)或有權(quán)使用的作品，未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其它方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的，應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用，并注明“來(lái)源：化工儀器網(wǎng)”。違反上述聲明者，本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責(zé)任。
- 本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其它來(lái)源（非化工儀器網(wǎng)）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)或和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé)，不承擔(dān)此類作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體、網(wǎng)站或個(gè)人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時(shí)，必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來(lái)源，并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任。
- 如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題，請(qǐng)?jiān)谧髌钒l(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系，否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。
