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據(jù)報(bào)道，美國能源部國家可再生能源實(shí)驗(yàn)室(NREL)的研究人員取得了關(guān)鍵技術(shù)突破，構(gòu)建了一種具有高效和高度穩(wěn)定雙重優(yōu)點(diǎn)的鈣鈦礦太陽能電池。

這項(xiàng)研究是該實(shí)驗(yàn)室與托萊多大學(xué)、科羅拉多大學(xué)博爾德分校和加利福尼亞大學(xué)圣地亞哥分校的科學(xué)家攜手完成。研究成果已于近期發(fā)表在了《自然》雜志上。

研究人員表示，他們最新開發(fā)的這種鈣鈦礦太陽能電池光電轉(zhuǎn)化效率高達(dá)24%，為同類報(bào)告中最高，且兼具穩(wěn)定性。在55下運(yùn)行2400小時(shí)后，該電池仍能保持原始效率的87%。

鈣鈦礦指的是一種晶體結(jié)構(gòu)，在過去十年中，該晶體結(jié)構(gòu)因能有效捕捉陽光并將其轉(zhuǎn)化為電能而廣為人知。而科學(xué)家對于鈣鈦礦太陽能電池的研究都主要集中于如何提高其穩(wěn)定性，因?yàn)橐惯@類電池同時(shí)兼具穩(wěn)定和高效的特性，十分具有挑戰(zhàn)性。

在上述最新研究中，科學(xué)家們使用了一種“倒置”的架構(gòu)，而非目前達(dá)到最高效率的“正?！奔軜?gòu)。這兩種架構(gòu)之間的差異取決于鈣鈦礦層如何沉積在玻璃基板上?！暗怪谩苯Y(jié)構(gòu)以其高穩(wěn)定性以及能集成為串聯(lián)太陽能電池而聞名。

此外，NREL團(tuán)隊(duì)還在鈣鈦礦表面添加了一種名為 3-(氨基甲基)吡啶(3-APy)的新型分子，這種分子會與鈣鈦礦中的甲脒反應(yīng)，在鈣鈦礦層表面產(chǎn)生電場，并提升鈣鈦礦太陽能電池的效率及穩(wěn)定性。

“這突然給了電池性能帶來了一個(gè)巨大的提升，不僅是效率，還有穩(wěn)定性，”研究人員補(bǔ)充說。

該團(tuán)隊(duì)還稱，新分子反應(yīng)性表面工程可將“倒置”架構(gòu)電池的效率從低于23%提高到25%以上，使其“效率和運(yùn)行穩(wěn)定性均創(chuàng)歷史新高”。

標(biāo)簽： 太陽能電池 研究人員 晶體結(jié)構(gòu)