最初在CleanTechnica姐妹网站Ecopreneurist上发布。
牛津大学的研究人员最近通过使用一种新兴的称为“钙钛矿”的半导体制造了一种易于制造的薄膜太阳能电池,其转换效率高于15%。研究人员说,这些新设备非常简单,可以利用蒸气沉积等工艺轻松地大量生产,从而有可能大大降低成本。
“钙钛矿”半导体(有机金属三卤化物钙钛矿半导体,其化学式为(CH3NH3)PbX3,X为碘,溴或氯)相对于太阳能领域来说相对较新,仅在2009年才首次用于太阳能电池。尽管最初使用它们的尝试相对令人印象深刻,但是由于采用了更简单的新型设备,其太阳能电效率为15.4%,且较大的“开路”电压为1.07,因此这些初步结果现在已被超越。 V.
图片来源:张博树,黄俊林,刘铭珍
“我们的设备具有高达15.4%的太阳能发电效率,并且具有1.07 V的大'开路'电压-全部在太阳能电池中,吸收钙钛矿层的厚度仅为330 nm,”首席研究人员迈克尔说。约翰斯顿“这意味着我们只需要少量钙钛矿材料即可制造出具有良好性能的太阳能电池。”(相比之下,传统的晶体硅电池要厚得多,通常约为0.15毫米,而在开路条件下产生的电压要低得多,约为0.7伏。)
约翰斯顿继续说:“对这些材料的光物理知之甚少,我认为这令人兴奋-这是一个快速发展的领域。”“我们可以使用传统的平面p–n–n结构制造出如此优质的太阳能电池这一事实表明,电荷-载流子的扩散长度(电子和空穴在重组之前行进的距离)很长,并且这些载流子可以长期生存在钙钛矿中。我们可以制造出高效的器件而无需复杂的介观结构(就像以前用这种材料制成的太阳能电池一样),这也表明钙钛矿在吸收光和传输光生电荷方面都非常出色。”
Physics World提供了更多信息:
研究人员认为,这些基于钙钛矿的设备使用与现有太阳能电池制造基础设施兼容的工艺制造的价格应该便宜。并且由于它们吸收的电磁波光谱中的光与硅不同,因此这两种材料可以在所谓的串联电池中一起使用,在串联电池中,硅器件将被放置在钙钛矿中。
研究人员现在正在努力优化技术。约翰斯顿解释说:“我认为我们将在不久的将来看到这些设备的效率更高。钙钛矿层的基本光物理研究将特别有趣,这也将有助于我们加快优化过程。”
这项新研究发表在《自然》杂志上。
郑重声明:本文版权归原作者所有,转载文章仅为传播更多信息之目的,如作者信息标记有误,请第一时间联系我们修改或删除,多谢。