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國內研究團隊刷新新壹代太陽能電池最高效率

國內研究團隊刷新新壹代太陽能電池最高效率

Posted April. 06, 2021 07:45   

Updated April. 06, 2021 07:45

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韓國國內研究組更新了被稱為下壹代太陽能電池的“鈣鈦礦(Perovskite)太陽能電池”的世界最高效率,向商用化又邁進了壹步。

 蔚山科學技術院(UNIST)表示,UNIST能源化學工學系教授金鎮榮和韓國能源技術研究院責任研究員金東錫研究組與瑞士洛桑工業大學(EPFL)研究組共同開發了將太陽能轉換為電能的效率(光電效率)達到25.6%的鈣鈦礦太陽能電池,並發表在了5日出版的國際學術雜誌《自然/Nature》上。

 這超過了今年2月韓國化學研究院化學材料研究本部責任研究員徐長源研究組在《自然》上通過論文發表的光電效率25.2%,是世界最高紀錄。

 鈣鈦礦是2個陽離子和1個陰離子相結合,具有規則性結晶結構的物質。鈣鈦礦太陽能電池由鈣鈦礦吸收光線,分為陰電荷和陽電荷,利用它們移動時產生電的原理。與目前主要使用的矽太陽能電池相比,由於鈣鈦礦太陽能電池生產單價低、工藝簡便,作為新壹代太陽能電池備受關註。其缺點是光電效率低,但隨著研究的不斷深入,逐漸接近矽太陽能電池水平(26.6%)。

 研究組重新更換了鈣鈦礦材料的構成元素組合,提高了效率。將部分陰離子替換成名為“甲酸鹽(formate)”的物質,提高了效率和耐久性。甲酸鹽將加強與鈣鈦礦的2個陽離子之壹金屬陽離子之間的結合力,使材料內部的結晶結構更加穩定堅固。用晶體結構堅固的鈣鈦礦制作的太陽能電池效率會提高。金教授表示:“重新提出了研究的方向性,接近於商用化。”


金民秀=東亞科學記者 reborn@donga.com