《香港理工大学研发出转换率25.5%的太阳能电池》

  • 来源专题:广州能源研究所信息监测
  • 编译者: giecinfo
  • 发布时间:2016-04-13
  • 香港理工大学12日举行新闻发布会说,该校最近成功研发出目前全球最高能量转换效率的钙钛矿/单晶硅叠层太阳能电池,其能量转换效率高达25.5%。

    香港理工大学电子及资讯工程学系徐星全教授领导的科研团队最近以多项创新技术,成功创下钙钛矿/单晶硅叠层太阳能电池能量转换效率的最高纪录。此项科硏成果,估计生产太阳能成本,可由目前的硅基太阳能电池每瓦3.9港元降至每瓦2.73港元

    徐星全介绍说,钙钛矿太阳能电池2009年面世时能量转换率仅3.8%,由于钙钛矿材料拥有优越的光伏效能,钙钛矿太阳能电池已成为热门的研究专题,并被视为发展高效能太阳能电池最具潜力的新兴材料。世界各地科研人员都致力找出有效提升能量转换效率的新方法,以推动可持续能源发展。

    太阳光谱由不同的能量波段组成,结合多种光伏材料来制造太阳能电池,可增加电池吸收的能量。徐星全科研团队利用此特性,配合3个创新方法,进一步提升电池效能:一是利用化学反应,以氧低温钝化程序,减少钙钛矿材料缺陷造成的影响;二是提升电极在长波段的透明度,使更多光能量进入钙钛矿电池底下的硅电池中;三是制作仿生花瓣陷光薄膜,“吸附”在太阳能电池表面,使电池捕获更多光线。

    徐星全指出,本次研究工作通过与内地高校及香港理工大学其他院系携手合作共同完成,其中,底层硅电池设计与制造由中山大学丶顺德中山大学太阳能研究院沈辉教授及其团队负责,制作仿生花瓣陷光薄膜技术则由香港理工大学纺织及制衣学系郑子剑博士研发。

    他表示,钙钛矿/单晶硅叠层太阳能电池可广泛应用于包括高楼大夏外墙、乡村屋顶、城市遮荫廊桥等建筑整合太阳能领域,其科研团队今后将继续致力提升钙钛矿/硅叠层太阳能电池的能量转换效率,进一步发展大面积的钙钛矿/硅叠层电池,并重点解决材料稳定性问题,以推动这项科研成果尽快推向市场应用。

    来源:中国新闻网

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    • 钙钛矿太阳能电池于2009年正式问世,但转换效率仅3.8%。学界对钙钛矿电池一直抱有高度兴趣,香港理工大学(理大)日前发表超高效钙钛矿/单晶硅层叠太阳能电池,转换效率可达25.5%,写下新的全球纪录。 钙钛矿太阳能电池被视为高效太阳能电池的潜力技术。钙钛矿具有优越的光伏功效,因此在学界一直是热门的研究主题。理大电子及信息工程学系徐星全教授领军一支科研团队,透过新技术研发出转换效率25.5%的高效钙钛矿/单晶硅层叠太阳能电池,可将太阳能电池的成本从现行硅基电池的每瓦3.9港元大幅降低到每瓦2.73港元。 理大科研团队解释,太阳能光谱由各种不同的能量波段组成,因此结合多种光伏材料来制造太阳能电池,就能吸收不同波段的阳光,增加电池片整体阳光吸收量,并提升发电量。钙钛矿/硅层叠电池的原理即是透过多种材料层叠的方式弥补对方的不足,由钙钛矿材料吸收短波段光子、底层的硅材料则吸收较长波段的光子,创造出转换效率更高的太阳能电池。 在技术面上,理大科研团队的高效钙钛矿/单晶硅层叠电池技术有三: 第一,透过氧低温钝化程序的化学反应来减少钙钛矿材料缺陷的影响。 第二,团队研发可用于钙钛矿电池的高透明三氧化钼/金/三氧化钼叠层电极,并将此电极设定至最佳厚度提高电极对长波段光子的透明度,让更多光能量进入钙钛矿电池底层的硅晶电池中。 第三,研发仿生花瓣限光薄膜,并将其“吸附”于电池表面,捕捉更多光线。该薄膜由理大纺织及制衣学系的博士郑子剑研发,纹理仿制玫瑰花瓣。 此外,本次所采用的底层硅晶电池之设计与制造者是中山大学、顺德中山大学太阳能研究院沈辉教授与其团队。理大科研团队表示将继续努力提升钙钛矿/硅层叠太阳能电池的转换效率,并研发更大面积的电池。 (照片来源:香港理工大学)
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