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钙钛矿太阳能电池稳定性逐步提高
浏览: 发布日期:2020-03-06
你吃过罐头食品、桃子罐头、荔枝罐头,橘子罐头,肉罐头,罐头鱼,和其他新鲜食品材料在有限的时间内,以保护这些材料对于更长一段时间,这是一个更好的方法来处理成罐,可以保存很长一段时间,保留最原始味道的食物。
但是你听说过“阳光罐头”吗?阳光也可以装罐保存和长期储存,这通常被称为太阳能电池和相关技术。根据太阳能的历史,早在19世纪就发现了由发光材料引起的“发光”行为。从那时起,世界各地的科学家一直在探索这个问题,直到1954年,美国贝尔实验室(bell LABS)在半导体实验中发现,掺有一定量杂质的硅对光更敏感。这导致了第一个太阳能电池,它开创了太阳能电池技术的时代。
太阳能电池是通过光电效应或光化学效应将光能直接转化为电能的装置。它们主要以半导体材料为基础,利用光伏材料吸收光能后的光伏反应工作。根据所用材料的不同,太阳能电池有多种类型,如硅太阳能电池、有机太阳能电池和多晶薄膜太阳能电池。为了更好地利用太阳能,各种“节能”技术仍在研究和探索中。
最近,高效和稳定的二维层状钙钛矿的发展太阳能电池,即通过提高分层的分子间作用力,增加电池的稳定性,光连续工作1000小时,电池的光电转换性能衰减小于15%,离子液体在钙钛矿中的应用在相关领域的另一项突破发表在《自然光子学》杂志上。
该团队指出,要将阳光转化为“阳光罐”,首先需要将其转化为一种可以储存的状态,然后将其转移到存储设备中供以后使用。太阳能电池的工作原理是接收阳光的能量并将其转化为电能,因此它们可以被认为是“光电转换器”。
到目前为止,这种神奇的“转换器”在国内外有很多种。钙钛矿太阳能电池被认为是太阳能领域的一颗冉冉升起的新星,与传统的硅基太阳能电池相比,它的生产成本更低,加工过程更简单,而且在更小的实验室范围内效率更高。
据报道,层状钙钛矿电池的三维结构看起来有点像“魔方”。在过去,层状钙钛矿电池通常运行500到800小时,性能下降超过15%。相比之下,本研究的结果有效地提高了此类太阳能电池的稳定性,延长了工作时间,使其更接近于太阳能电池的实际使用。
据了解,自2009年以来,钙钛矿太阳能电池被纳入研究领域,其稳定性相对较差,经过几年的努力和探索,其稳定性有了很大的提高,最佳稳定性已达到10000小时。稳定有多重要?该团队表示,要让钙钛矿太阳能电池投入实际使用,需要解决许多问题,包括稳定性、光电转换效率和大规模生产。稳定无疑是一个重要方面。钙钛矿电池与我们研究了25年的硅电池相去甚远。
根据研究小组的说法,层状钙钛矿太阳能电池的每一层之间的分子曾经是“紧密耦合”的,而力的低密度使其难以抵抗水、热和紫外线的侵蚀,使得层状钙钛矿电池很容易分解。在这种情况下,他们找到了一种将分子“锁”在一起的方法,从而增加了分子之间的作用力,从而增加了电池的稳定性。
而本次研发的离子液体钙钛矿光伏技术抛弃了传统的剧毒不稳定极性非质子溶剂,在稳定性方面取得了很大的进步,其效率也逐渐达到了最高水平。他们和青岛太阳能还致力于一些大规模的流程,希望这些流程能够为行业提供想法和见解。
 
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