中年|佩罗夫斯基特太阳能电池表现出最高的功率转换



中年|佩罗夫斯基特太阳能电池表现出最高的功率转换
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(从左到右)包括李佳博士、安娜丽莎·布鲁诺博士、Nripan Mathews副教授和王浩博士在内的NTU研究人员团队创建了一个佩罗夫斯基特太阳能迷你模块 , 该模块记录了任何大于10厘米的基于佩罗夫斯基特的器件的最高功率转换效率 。
新加坡南洋理工大学(NTU)的一组研究人员创建了一个佩罗夫斯基特太阳能迷你模块 , 该模块记录了任何大于10厘米的佩罗夫斯基特基器件的最高功率转换效率2.
【中年|佩罗夫斯基特太阳能电池表现出最高的功率转换】佩罗夫斯基特是太阳能电池应用中有望替代硅的新材料 。 该材料提供类似于硅太阳能电池的功率转换效率 , 但也可用于制造轻质柔性和半透明电池 , 非常适合在建筑物和各种城市空间中应用 。 佩罗夫斯基特技术正迅速走向工业化 , 研究人员认为 , 稳定性和可扩展性是需要克服的最后障碍 。
现在NTU的研究人员报告说 , 他们采用了一种常见的工业涂层技术 , 称为"热共蒸发" , 并发现它可以制造21厘米的太阳能电池组件2功率转换效率达到创纪录的 18.1% 。 这些是报告可伸缩的佩罗夫斯基特太阳能电池的最高记录值 。
热蒸发是目前用于生产包括有机发光二极管 (OLED) 电视在内的电子产品的既定涂层技术 。
发表在科学杂志《焦耳》封面上的研究结果的主要作者安娜丽莎·布鲁诺博士 , 以及NTU(ERI@N)能源研究所的高级科学家 , 解释了大规模采用佩罗夫斯基特太阳能组件的障碍 。
"迄今为止 , 在实验室中实现了性能最佳的佩罗夫斯基特太阳能电池 , 其尺寸远远小于 1 厘米2 , 使用一种基于解决方案的技术 , 称为"旋转涂层" 。 然而 , 当在大型表面上使用时 , 该方法会导致具有较低功率转换效率的永久太阳能电池 。 这是因为固有的局限性 , 包括缺陷和缺乏大面积的均匀性 , 这使得它具有挑战性的工业制造方法"她说 。

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佩罗夫斯基特可用于制造轻质柔性、半透明太阳能电池 , 非常适合在建筑物和各种城市空间中应用 。
"通过利用热蒸发形成佩罗夫斯基特层 , 我们的团队成功开发出了超过 10 厘米的模块记录的最高功率转换效率的佩罗夫斯基特太阳能电池2.
"我们的工作展示了佩罗夫斯基特技术与工业工艺的兼容性 , 以及其进入市场的潜力 。 这对新加坡来说是个好消息 , 因为新加坡正寻求增加太阳能的使用 , 以满足其电力需求 。
第一作者、ERI@N研究员李佳博士说:"我们首次证明了共蒸发的佩罗夫斯基特太阳能电池的卓越可伸缩性 。 这一步骤将加速该技术从实验室向工业的过渡 。
更多表面区域 , 利用彩色的佩罗夫斯基特太阳能电池利用阳光
利用同样的技术 , 研究人员制造了具有彩色半透明版本的佩罗夫斯基特太阳能电池和微型模块 , 从而在一系列不同颜色上实现了类似的功率转换效率测量 。
这些结果表明 , 热蒸发方法在生产各种基于佩罗夫斯基特的太阳能器件方面具有多功能性 , 适用于各种光电应用 。

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Perovskite 太阳能迷你模块的彩色半透明版本在各种不同颜色上实现了类似的功率转换效率测量 。
NTU副副总裁(战略与伙伴关系)、论文共同作者苏博德·马海萨尔卡尔教授说 , 这些发现为新加坡和其他国家的城市环境打开了大门 , 以比以往更有效地利用阳光的力量 。
"太阳能迷你模块可用于摩天大楼的外墙和窗户 , 这是无法与目前的硅太阳能电池板 , 因为它们是不透明和块光 。 建筑业主将能够在建筑设计中加入半透明彩色太阳能电池 , 以收获更多的太阳能 , 同时不影响其建筑的美学品质 ERI@N 。分页标题
Nripan Mathews 副教授是 NTU 材料科学与工程学院的共同牵头作者 , 他说:"这项工作突出了 NTU 佩罗夫斯基特研究的广度和深度 。 世界上没有哪个团队追求佩罗夫斯基特在一个屋檐下提供的各种可能性 。 从建筑的大面积太阳能电池、高效率的硅串联器件到发光二极管 , 我们的团队受到启发 , 能够应对加快技术部署所涉及的关键挑战 。
新加坡国立大学(NUS)太阳能研究所(SERIS)首席执行官阿明·阿伯勒教授(Armin Aberle)表示:"这项工作首次展示了由工业兼容工艺制造的高效大面积帕罗夫斯基特太阳能电池 。 我们正与NTU密切合作 , 在新加坡开发30%的高效硅串联太阳能电池 。
NTU团队目前正在考虑集成佩罗夫斯基特和硅太阳能电池 , 以制造一个串联太阳能电池 。 这种采用经济高效且可扩展的工艺制造的配置可以显著提高单位面积的太阳能发电量 , 同时保持较低的生产成本 。