登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
1月14日,《自然·光子学》期刊发表了一篇论文,介绍了科研团队在高效稳定层状钙钛矿太阳能电池方向的重要进展,这项研究由吉林大学、南京工业大学、西北工业大学的多位学者共同完成。
在论文的3位共同第一作者中,来自吉林大学材料物理与化学专业的虞士栋是唯一一位本科生。论文通讯作者之一,吉林大学材料科学与工程学院教授张立军是虞士栋的导师,他在1月16日接受《中国科学报》采访时说:“虞士栋的科研悟性非常好,他的工作为实验方案的可行性提供了验证。”
一年内多篇论文
除了张立军,这篇论文的通讯作者还包括南京工业大学先进材料研究院教授陈永华、中科院院士、西北工业大学柔性电子研究院教授黄维,记者翻阅了相关论文后发现,这3位合作者在近一年时间内先后发表了多篇论文。
2019年4月,陈永华和黄维团队在Chem期刊上刊发论文,报道了空气中简单一步法制备高效率钙钛矿太阳能电池的方法。
“通过实验研究,我们采用了新型离子液体溶剂醋酸甲胺(MAAc)制备高效稳定的钙钛矿太阳能电池。”陈永华告诉《中国科学报》,离子液体钙钛矿光伏技术具有效率高、稳定性好、易放大、一步成膜、环境友好等突出的优点,是极具潜力的新型光伏制备技术。这篇论文发表之后得到了学术界和产业界的高度关注。
基于该项突破,陈永华和黄维团队继续采用离子液体MAAc作为溶剂,制备了高效稳定的二维层状钙钛矿,成为离子液体应用在钙钛矿领域的又一突破。
陈永华表示,与传统的三维卤化物钙钛矿太阳能电池材料相比,二维层状钙钛矿因其良好的耐湿性、优异的光稳定性和热稳定性、超低的自掺杂行为和显著降低的离子迁移效应。
这一观点也在2019年发表的另一篇论文中得到证实。8月,上海交通大学、瑞士联邦洛桑理工学院、日本冲绳理工大学、吉林大学、上海光源等合作单位通过联合攻关,在全无机钙钛矿太阳能电池领域取得重要进展,相关成果发表在《科学》上。
张立军是这篇论文的通讯作者之一,论文是关于三维全无机钙钛矿以及其在太阳能电池领域的应用。他告诉记者:“相对于三维钙钛矿,二维层状钙钛矿的优势更显著,正在成为钙钛矿太阳能电池的研究热点。”
一个有意思的实验
2017年,在一次钙钛矿学术研讨会的间隙,陈永华与张立军交流了最新的研究工作,并向其介绍了一个有意思的实验。
“我们在合成维层状钙钛矿时,尝试用其他有机胺分子替换常用的丁胺分子,并发现用含有S原子的有机胺分子2–(硫代甲基)乙胺时,得到钙钛矿薄膜形貌质量都特别好,制成太阳能电池器件后光电转换效率也很高。”陈永华告诉张立军,但这背后的微观机制并不清楚,希望能与他们团队在理论计算上开展合作。
于是,张立军带领学生虞士栋开展了基于量子机制的第一性原理计算模拟。他指出,研究难点在于二维钙钛矿,尤其是基于含S原子有机胺分子的二维钙钛矿,进行计算模拟非常复杂,没有实验结果的直接支持,不知道那个原子构型是能量最低的基态。
由于计算量非常大,张立军指导虞士栋进行了很多原子构型尝试,最终确立含S原子有机胺分子的能量最低构型,后续结合能量稳定性和电子结构特征的分析,解释了背后的半导体物理机制。
张立军介绍,高效率钙钛矿太阳能电池的效率已经可以和传统的硅基太阳能电池相比拟,并在太阳能发电领域呈现出非常有潜力的应用前景。目前,科研团队正在努力把钙钛矿卤化物材料应用在其他领域,比如发光、柔性电子等。
他还表示,钙钛矿太阳能电池商业化应用正面临两个严重的挑战:材料和器件的稳定性和含铅带来的毒性。“二维层状钙钛矿可以提升材料和器件的稳定性,我们当前的工作将为之提供一个新的思路。”
柳暗花明又一村
在陈永华与张立军于团队开展实验与理论结合的深入研究同时,黄维从实验的设计、定期的讨论、文章的撰写等等方面对论文进行了全方位的指导。
陈永华回忆道:“在各方的支持下,从实验想法提出、取得阶段性成果、文章投稿、到文章顺利接收,历时3年多,一路走来并不容易。”
为了验证实验数据的可靠性,需要把器件送至具有资质的第三方进行检测认证,陈永华没想到这个过程也是最艰难的。“困难来自于我们对认证工作的不熟悉。”
陈永华还记得第一次去认证测试,由于没有任何经验,器件完全测不出效率。“接连几次的认证失败后,我们反复讨论、思考每一个步骤,找问题、寻根源。”
山重水复疑无路,柳暗花明又一村。最终,科研团队发现问题出在器件结构、测试夹具以及衬底电极图案的设计上。陈永华说:“找到问题根源后,我们在最短的时间内重新设计图纸、测试夹具等等实验所需条件,最后拿到了第三方认证。”
在研究过程中,陈永华团队还发现,寻找并且设计出能够稳定钙钛矿结构的有机胺分子是层状钙钛矿电池最大的挑战。在一个个分子尝试、选择以及器件制备过程中,层状钙钛矿太阳能电池的效率在几个月的时间内就从12%提升到了17%。
“然而,电池效率的迅速提升,也给了我们巨大的压力。”陈永华说,在这个过程中我们发现,杂原子的引入可以增强钙钛矿器件的稳定性,但是效率相比于报道有很大的差距,在经历多次失败之后,我们的效率提升到了18%以上,这在当时是一个破纪录的效率。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
3月18日,杭州柯林发布公告称,本次向特定对象发行股票拟募集资金总额不超过146,000.00万元(含本数),并以中国证监会关于本次发行的注册批复文件为准。本次发行的募集资金在扣除发行费用后,将用于以下项目:1GW高效钙钛矿太阳能电池组件项目概况根据公告,2024年11月,杭州柯林控股子公司杭州柯能10
2月27日,赣州市工业和信息化局发布关于向社会公开征求《赣州市未来产业发展实施意见(征求意见稿)》意见的公告,公告显示,以赣州经开区、南康区、赣县区、定南县为重点,抢抓能源革命机遇,重点布局太阳能、氢能等领域。太阳能加强钙钛矿太阳能电池、光伏建筑一体化等新型太阳能技术、材料和装备研
日前,有投资者向京山轻机提问,钙钛矿不仅可用于太阳能电池,也可用于LED和显示技术、量子技术等等。贵司的设备生产的钙钛矿是否可用于除太阳能电池以外的其它领域?或者是否具有提供相应设备的能力?2月21日,京山轻机表示,当前公司的发展战略聚焦于光伏装备和包装装备这两大核心业务。公司能提供钙
日本将根据内阁批准的第7个战略能源计划,到2040财年在电力结构中实现40%至50%的可再生能源份额,这将比2023年达到的22.9%有所增加,使可再生能源成为其能源系统的中心。根据日本经济产业省(METI)的计划,太阳能是可再生能源中的重点技术。考虑到日本缺乏合适的太阳能地点,政府的目标是在下一代太阳
2月5日,衢州市委召开“工业强市、产业兴市”打造高质量发展建设共同富裕示范区市域样板推进会。会上共有76个项目签约,计划总投资594.5亿元。其中,年产5GW钙钛矿太阳能电池产业基地项目签约常山县。据悉,该项目计划总投资40亿元,用地面积500亩。一期计划投资15亿元,租用100亩厂房,建设年产1GW钙
日前,法国国家太阳能研究所(INES)校园内的CEA(法国原子能委员会)实验室开发的硅基串联钙钛矿太阳能电池已达到30.8%的效率记录。作为CEA和意大利3Sun(欧洲最大的组件制造商)领导的联合项目的一部分,所使用的串联架构超过了目前光伏超级工厂生产的传统硅技术约29%的理论效率限制。大多数国际记录
从鄂尔多斯高新区发布官微获悉,1月24日,高新区管委会、东胜区人民政府与怀宁益盛鑫磊半导体科技有限公司成功签约年产1GW钙钛矿薄膜太阳能电池项目战略合作协议。据了解,该项目将建设200MW、400MW生产线和配套的工艺研发实验室,主要生产钙钛矿薄膜太阳能电池组件,投产后可年产1GW钙钛矿薄膜太阳能
日前,临沂市兰山区人民政府办公室关于印发《兰山区推进钙钛矿太阳能电池产业发展实施方案》的通知,通知指出,到2030年,钙钛矿太阳能电池大面积制备、稳定性、转化率、良品率等关键共性技术难题实现持续突破,具备GW级大规模量产能力。钙钛矿太阳能电池产业布局持续优化,构建形成“材料—设备—电池
11月28日,以“聚焦零碳场景、共创绿氢未来”为主题的鄂尔多斯新能源研究院成果发布会在鄂尔多斯临港经济区举行。现场发布了氨氢动力矿卡130T及井下矿车、国际首款60cm幅宽离子溶剂膜产品、钙钛矿太阳能电池及钙钛矿/晶硅叠层电池、房-车-网融合与零碳微网系统4项技术成果。鄂尔多斯新能源研究院与3家
近日,由中国国际科技促进会钙钛矿产业分会主办、通威股份等联合主办的“中国钙钛矿与叠层太阳能电池(大西南)产业化论坛”在四川成都召开。本次会议为首次面向西南地区的钙钛矿论坛,钙钛矿全产业链企业及西南地区著名高校钙钛矿研究团队均出席参会,是一场面向全国的全方位领先交流盛会。通威股份光
11月20日,2024第九届国际(三亚)铝产业链绿色发展高峰论坛开幕式在海南省三亚举行。开幕式上还举行了滨州市铝产业重大投资合作项目签约仪式,20个项目签约,总签约金额157.4亿元。其中,中尽国际控股集团有限公司3GW钙钛矿太阳能电池生产线项目签约邹平市。此前,桓台县商务局组织召开鑫兰德100MW钙
近期,中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所能源材料与器件制造研究部研究员潘旭团队、中国科学技术大学教授肖正国课题组合作,在钙钛矿太阳能电池研究中取得进展,制备出理想带隙为1.33eV的铅锡混合钙钛矿作为太阳能电池吸收层,通过定向锚定策略(STA)对钙钛矿空位缺陷进行精确钝化处理,获
单晶PERC电池烧结优化与LeTID的改善研究。(来源:微信公众号“摩尔光伏”)
据外媒近日报道,美国国家可再生能源实验室(NREL)发表在《自然能源》上的一项新研究表明,科学家们已经制造出了一种效率接近50%的太阳能电池。(来源:微信公众号“CSPPLAZA光热发电平台”ID:icspplaza)通过现代工程和纳米技术的魔力,这种新型太阳能电池总共包含约140种各种III-V材料层,以支持这
3月12日从河北大学获悉,该校物理学院光伏技术课题组陈剑辉等人经过努力探索,不断开辟晶体硅表面钝化领域新的研究方向,为太阳电池提供新的低成本技术路线,克服高温和真空重装备的技术障碍,给未来进一步降低硅太阳电池制造成本提供了科学基础和技术思路。相关成果发表于《先进能源材料》。同时,课
随着技术变得日渐高效和廉价,绿色能源产业中的太阳能光伏面板行业,也迎来了蓬勃的发展。不过近日,澳大利亚国立大学(ANU)的研究团队,刚刚打破了太阳能电池的能效纪录。研究人员表示,他们开发的新型钙钛矿-硅串联太阳能电池的能量转化效率,已经达到了27.7%。要知道五年前,行业纪录还只是13.7%。
2019年,我国电池片产量约为108.6GW,同比增长27.8%,电池片产量超过2GW的企业有20家,占总产量的77.7%,集中度进一步提升。整体特点表现为PERC电池快速增长、投资成本稳步下降。(来源:微信公众号“中国光伏行业协会CPIA”)《中国光伏产业发展路线图(2019年版)》中电池片章节共包含12个指标,其中
钙钛矿太阳能电池(PSC)由于其出色的光伏(PV)性能,低成本,大面积制造能力而受到广泛的研究关注。在过去几年中,PSC的功率转换效率(PCE)从≈9%急剧增加到25.2%,但是其稳定性是该领域目前面临的重要问题,制备出高光电转化效率,高稳定性的器件,是推动该领域进一步发展的首要问题。(来源:微
三代太阳能电池技术研究中,高效多结砷化镓太阳能电池技术的研究取得的成果最为突出,多结级联砷化镓太阳能电池是目前世界上承认的光电转化效率最高的太阳能电池。在高聚光的条件下,这类电池的光电转化效率已突破40.0%。目前高效多结砷化镓太阳能电池已经广泛应用于航天航空领域,在空间环境中,砷化
瑞士洛桑联邦理工学院(EPFL)的科学家们声称,使用氧化钼(MoOx)作为孔选择性接触的晶体硅异质结太阳能电池,其效率已达到了23.5%。研究人员表示,MoOx——因其高工作功能和带隙而已被用作有机、无机和薄膜太阳能电池的载流子选择层和晶体硅衬底——已被运用于设备中,而后者的结构设计能使前者充分发
2009年,日本科学家TsutomuMiyasaka率先将钙钛矿材料用于染料敏化太阳能电池作为吸光材料,采用CH3NH3PbI3敏化TiO2阳光极和液态I3-/I-电解质获得了3.8%的光电转化效率。而后,科学家们对钙钛矿材料和结构进行改善,短短10年内,钙钛矿太阳电池的光电转换效率获得飞速提升,已达到25.2%,2019年,钙钛矿
近日,有投资者通过互动平台向ST聆达提问:董秘您好,请问重整协议什么时候出,重整至今这么久了,一直没有进展,希望回答。3月24日,ST聆达回复称,截至目前公司尚未与重整投资人签署投资协议,尚未收到法院关于进入重整程序的相关法律文书,公司能否进入重整程序尚存在重大不确定性,公司预重整相关
韩国OCIHoldings计划通过美国子公司MissionSolarEnergy(MSE)在美国建设一座年产能2GW的太阳能电池制造厂,进一步拓展其光伏垂直产业链。该项目将分两个阶段推进,第一阶段计划于2026年上半年实现1GW太阳能电池产能,第二阶段将在2026年下半年再扩产1GW以上,最终达到2GW总产能。OCI计划投资2.65亿美
据悉,T1Energy在其2024年度业绩报告中宣布了其计划在美国得克萨斯州米拉姆县建造5GW美国太阳能电池制造工厂(G2Austin),资本投资约8.5亿美元(约61.5亿元人民币,1美元=7.2354元人民币)。该公司已在德克萨斯州米拉姆县SandowLakes的先进制造和物流园区执行了100英亩的租赁和购买选择权。与此同时,
3月18日,杭州柯林发布公告称,本次向特定对象发行股票拟募集资金总额不超过146,000.00万元(含本数),并以中国证监会关于本次发行的注册批复文件为准。本次发行的募集资金在扣除发行费用后,将用于以下项目:1GW高效钙钛矿太阳能电池组件项目概况根据公告,2024年11月,杭州柯林控股子公司杭州柯能10
三年,用三份提案,构建起新能源产业可持续发展的“绿色闭环”。翻看第十四届全国政协委员、人口资源环境委员会委员、中国华润(集团)有限公司环境健康和安全部专家张利文的履职档案,三份提案串联起中国新能源产业绿色发展的关键进程。这位深耕环保领域30余年的“老兵”,用精准的切口推动光伏回收政
2月28日,国家统计局发布中华人民共和国2024年国民经济和社会发展统计公报。初步核算,全年国内生产总值1349084亿元,比上年增长5.0%。全年人均国内生产总值95749元,比上年增长5.1%。国民总收入1339672亿元,比上年增长5.1%。全员劳动生产率为173898元/人,比上年提高4.9%。其中提出,全年规模以上工
在光伏产业加速向高效化、场景化演进的新周期,协鑫集成以技术迭代速度与产品价值深度双向突破,再次向市场展现了“协鑫速度”。截止2025年2月,协鑫集成GPC2.0电池效率突破27.5%,较去年12月底产品发布提升0.4个百分点,产能爬坡速度超预期,有望提前实现规模化量产。基于容量、收益、可靠超配优势的G
近日,安徽省蒙城县生态环境分局发布了2GW新型高效碲化镉薄膜太阳能电池(一期)项目环境影响评价第一次公示。根据公示内容,该项目建设单位为安徽繁星能源科技有限公司。本次拟租赁蒙城经济开发区内生产车间59,934平方米,按碲化镉发电玻璃生产车间工艺要求进行改造,购买、安装碲化镉发电玻璃加工生
2月27日,赣州市工业和信息化局发布关于向社会公开征求《赣州市未来产业发展实施意见(征求意见稿)》意见的公告,公告显示,以赣州经开区、南康区、赣县区、定南县为重点,抢抓能源革命机遇,重点布局太阳能、氢能等领域。太阳能加强钙钛矿太阳能电池、光伏建筑一体化等新型太阳能技术、材料和装备研
日前,有投资者向京山轻机提问,钙钛矿不仅可用于太阳能电池,也可用于LED和显示技术、量子技术等等。贵司的设备生产的钙钛矿是否可用于除太阳能电池以外的其它领域?或者是否具有提供相应设备的能力?2月21日,京山轻机表示,当前公司的发展战略聚焦于光伏装备和包装装备这两大核心业务。公司能提供钙
日本将根据内阁批准的第7个战略能源计划,到2040财年在电力结构中实现40%至50%的可再生能源份额,这将比2023年达到的22.9%有所增加,使可再生能源成为其能源系统的中心。根据日本经济产业省(METI)的计划,太阳能是可再生能源中的重点技术。考虑到日本缺乏合适的太阳能地点,政府的目标是在下一代太阳
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!