钙钛矿太阳能电池开创新型能源产业

张原 1116
文章来源:原创    

开发、使用环保能源是目前人类社会的主要发展目标,提高工业生产效率,还需要保障环境的良好发展,这就需要人类付出大量的精力与时间开发新型能源供给。

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太阳能在现在生产生活中已经不再是新型产品,中国人现在已经越来越离不开太阳能的供给,现在市面上也衍生出大量的太阳能产品,让人类社会工作效率不断加快。但是由于技术的局限性,导致太阳能的转换率迟迟得不到提升。提高太阳能转换效率的路途困难重重,其中一项难题便是太阳能材料没法吸收全部的光,有一部分的光能会以热的形式损失,进而降低性能。

太阳能电池的废热困扰科学家多年,好比目前已量产的单晶硅与多晶硅的太阳电池,硅晶电池转换效率平均效率落在 20% 上下,也就是说,太阳电池只能将 20% 入射阳光转换成电能,其余的 80% 都浪费或变成无用反伤的热能。对此,最近美国科学家透过添加有机化合物材料,成功吸收并转换钙钛矿太阳能电池产生的热,最高转换效率有机会从 33% 突破到 66%。

有机化合物 bphen (注)与钙钛矿或许是个合作好伙伴,格罗宁根大学与南大科学家使用飞秒(10-15秒)脉冲激光器等多个超快雷射脉冲来一探新型太阳能电池到底如何运作,用比相机闪光灯快 1 兆倍的速度来看结果是否符合期待。该有机化合物的能隙较大,足以吸收热电子的能量,且钙钛矿太阳能电池产生的热电子能阶刚也好比 bphen 能隙还要大,不会激发化合物中的电子,只是要需要克服两种材料的接面障碍问题。

未来科学家则打算实际打造出 bphen 钙钛矿太阳能电池,或许真的能为钙钛矿太阳能开辟新的道路。

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