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NUS发现提升太阳能电池效率的新型界面材料

上传时间:2024-02-01 15:46:33浏览量:132

来自于NUS设计与工程学院化学与生物分子工程系的杰出青年教授侯毅教授,近期和团队发现了一种新型界面材料,该材料可显著提升钙钛矿太阳能电池的效率,据说,钙钛矿电池与硅电池结合,采用串联方式,将大幅提高太阳能电池的效率。下面就随tops留学老师一起走近看看吧!

  1、稳定的界面材料发现已经登录著名期刊

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  侯毅助理教授还指出:“阻碍新型钙钛矿电池达到市场标准并运行良好的一个主要因素,是多层电池及其界面间的能量损失问题。我们研发了一种名为锑掺杂二氧化锡(antimony doped tin oxide, ATOx)的新界面材料,它在电池层间形成了一个化学稳定、更均匀、导电性更强、透明度更高的界面,有效减少了能量损失,提升了电池的效率。”

  该团队的研究成果已在《自然-能源》(Nature Energy)杂志上发表。

  在论文中,侯毅助理教授及其团队成员Li Jia博士和博士生Liang Haoming的报告称,使用ATOx界面,钙钛矿电池的效率创下了新高,小型电池达到25.7%,面积为1平方厘米的电池达到24.6%。

  2、目前,新兴界面材料研究取得迅速进展

  太阳能电池效率指的是其将接收到的阳光能量转换成电能的效率,效率提高意味着这些电池能更有效地利用太阳能。

  过去十年里,全球对于利用钙钛矿进行太阳能发电的研究兴趣飞速增长。研究成果迅速推动效率水平从3.8%提高到新高度。

  侯毅助理教授团队的最新发现让钙钛矿电池的效率接近传统硅基电池。研究人员乐观地认为,随着技术的进一步完善,效率还有进一步提升的空间。

  “ATOx界面的应用是钙钛矿太阳能电池发展中的一大进步。”侯毅助理教授说。

  “这为其实际应用和商业化迈出了关键一步。我们接下来的研究将致力于探索结合高效率和稳定性于一体的钙钛矿太阳能电池板。”

  侯毅助理教授强调,虽然单个百分点甚至更小的效率差异听起来似乎不显著,但由于全球太阳能市场的规模庞大,因此,这些差异意味着巨大的经济价值。

  3、新兴界面材料下的太阳能电池将更加灵活轻便

  钙钛矿电池的一个重要优势是可以将它制成极为灵活和轻盈的薄膜面板,与传统硅太阳能电池的刚性和重量形成鲜明对比。

  这意味着钙钛矿电池或能应用于多种场合,例如集成到车辆车顶或用于未来物联网设备。

  有些研究还在探讨将薄膜太阳能电池板集成到建筑窗户中的可能性,这将为可再生能源发电提供巨大潜力。

  研究人员还在研究钙钛矿和硅结合使用的“堆叠”太阳能电池,他们认为这是提高太阳能电池效率的另一种途径。

  “目前在实验室条件下,这些串联电池的效率大约为34%,但理论上可以达到45%。”侯毅助理教授说。

  据悉,NUS设计与工程学院自2022年1月1日正式成立,学院前身为新国大两所拥有60多年历史的顶级学院—— 工程学院(FOE)和设计与环境学(SDE),利用两个融合领域之间的协同作用,以提供一种新的跨学科教育模式。

  其中合并前的工程学院是新加坡国立大学14个院系中规模最大的院系,从上世纪70年代末的300名学生发展到今天的近1万名师生。其既定课程已获得国际认可,并得到了多方专业机构的肯定。

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