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国内研究团队刷新新一代太阳能电池最高效率

国内研究团队刷新新一代太阳能电池最高效率

Posted April. 06, 2021 07:47   

Updated April. 06, 2021 07:47

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韩国国内研究组更新了被称为下一代太阳能电池的“钙钛矿(Perovskite)太阳能电池”的世界最高效率,向商用化又迈进了一步。

 蔚山科学技术院(UNIST)表示,UNIST能源化学工学系教授金镇荣和韩国能源技术研究院责任研究员金东锡研究组与瑞士洛桑工业大学(EPFL)研究组共同开发了将太阳能转换为电能的效率(光电效率)达到25.6%的钙钛矿太阳能电池,并发表在了5日出版的国际学术杂志《自然/Nature》上。

 这超过了今年2月韩国化学研究院化学材料研究本部责任研究员徐长源研究组在《自然》上通过论文发表的光电效率25.2%,是世界最高纪录。

 钙钛矿是2个阳离子和1个阴离子相结合,具有规则性结晶结构的物质。钙钛矿太阳能电池由钙钛矿吸收光线,分为阴电荷和阳电荷,利用它们移动时产生电的原理。与目前主要使用的硅太阳能电池相比,由于钙钛矿太阳能电池生产单价低、工艺简便,作为新一代太阳能电池备受关注。其缺点是光电效率低,但随着研究的不断深入,逐渐接近硅太阳能电池水平(26.6%)。

 研究组重新更换了钙钛矿材料的构成元素组合,提高了效率。将部分阴离子替换成名为“甲酸盐(formate)”的物质,提高了效率和耐久性。甲酸盐将加强与钙钛矿的2个阳离子之一金属阳离子之间的结合力,使材料内部的结晶结构更加稳定坚固。用晶体结构坚固的钙钛矿制作的太阳能电池效率会提高。金教授表示:“重新提出了研究的方向性,接近于商用化。”


金民秀=东亚科学记者 reborn@donga.com