全鈣鈦礦疊層太陽能電池性能提升新途徑！
【化工儀器網(wǎng) 項目成果】隨著新能源產(chǎn)業(yè)的不斷崛起，越來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，太陽能具有能量大、半永久、清潔、廣泛等優(yōu)點，并且從技術(shù)側(cè)面來說，太陽能的使用門檻相對較低，具體到產(chǎn)業(yè)上就是相對規(guī)模下的裝機成本低、運維成本低。
太陽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、無污染等優(yōu)點。其中，鈣鈦礦型太陽能電池是利用鈣鈦礦型的有機金屬鹵化物半導(dǎo)體作為吸光材料的太陽能電池，屬于第三代太陽能電池，也稱作新概念太陽能電池。
鈣鈦礦太陽能電池市場主要應(yīng)用于可穿戴設(shè)備、智能手機、車載電池等消費電子領(lǐng)域。此外，在工業(yè)領(lǐng)域，鈣鈦礦太陽能電池也被廣泛應(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，鈣鈦礦太陽能電池在未來還有較大的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用空間。
近年來，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增長至2030年461GW；2023至2030年的年復(fù)增長率達(dá)到140.01%。
新型金屬鹵化物鈣鈦礦具有制備工藝簡單、缺陷容忍度高、吸收系數(shù)高、載流子擴散長度長等優(yōu)點，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實現(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、方國家教授團隊在探索全鈣鈦礦疊層太陽能電池性能提升方面有了新進(jìn)展。研究團隊將天冬氨酸鹽酸鹽引入到全鈣鈦礦疊層太陽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。
該項研究結(jié)果表明天冬氨酸鹽酸鹽可以有效抑制二價錫金屬離子氧化，減少有害的四價錫雜質(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)費米能級，抑制有害的離子遷移等，從而加強器件的性能和穩(wěn)定性。
研究顯示，這種簡易的一體化摻雜策略實現(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能電池的性能提升提供了新途徑。研究團隊創(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。
(資料來源：新華社)
關(guān)注本網(wǎng)官方微信 隨時閱讀專業(yè)資訊
- 四部門：到2026年新制定國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)100項以上 2024-11-20 15:29:09
- 近日，工業(yè)和信息化部、生態(tài)環(huán)境部、應(yīng)急管理部、國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會聯(lián)合印發(fā)《國家鋰電池產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南（2024版）》（以下簡稱《建設(shè)指南》）。
- 我國鐵路首次大規(guī)模試運輸動力鋰電池 2024-11-20 14:56:13
- 11月19日，三列運載動力鋰電池的列車分別從重慶長壽渝巴專用鐵路、四川宜賓港、貴陽國際陸港緩緩開出，這是我國鐵路首次大規(guī)模試運輸動力鋰電池。
- 昆明理工大學(xué)新成果獲將為鋰電池回收帶來新突破 2024-11-11 17:13:00
- 隨著鋰電池的不斷普及，全球鋰離子電池市場的快速增長的同時，廢舊電池的處理問題也日趨明顯，而這背后，其實潛藏的是鋰電池回收難的問題。一方面，廢舊電池中蘊含的有價金屬如鋰、鈷等資源，這些資源儲量有限，并且排放到環(huán)境中會成為污染源，因此若能得到有
- 固態(tài)電池賽道技術(shù)“比拼”進(jìn)入新熱潮，大規(guī)模商用加速 2024-11-11 14:59:05
- 當(dāng)下，企業(yè)相繼涌入固態(tài)電池賽道，但也請別忽視：現(xiàn)階段我們可以靠技術(shù)做到固態(tài)電池量產(chǎn)，但固態(tài)電池的制造成本很高，量產(chǎn)應(yīng)用仍然還在路上！降本，仍會是固態(tài)電池大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用的關(guān)鍵。
- 突發(fā)！世界上最大鋰電池回收廠發(fā)生爆炸 2024-11-11 10:47:55
- 當(dāng)?shù)貢r間10月30日下午1點30分左右，美國密蘇里州弗雷德里克敦的全球最大鋰電池回收廠之一Critical Mineral Recovery(關(guān)鍵礦物回收廠，簡稱 CMR)發(fā)生爆炸。
版權(quán)與免責(zé)聲明
- 凡本網(wǎng)注明“來源：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)贊同其觀點或和對其真實性負(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)站或個人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時，必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來源，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，請在作品發(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。
