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上傳時間:2024-02-01 15:46:33瀏覽量:601
來自于NUS設計與工程學院化學與生物分子工程系的杰出青年教授侯毅教授,近期和團隊發現了一種新型界面材料,該材料可顯著提升鈣鈦礦太陽能電池的效率,據說,鈣鈦礦電池與硅電池結合,采用串聯方式,將大幅提高太陽能電池的效率。下面就隨tops留學老師一起走近看看吧!
1、穩定的界面材料發現已經登錄著名期刊
侯毅助理教授還指出:“阻礙新型鈣鈦礦電池達到市場標準并運行良好的一個主要因素,是多層電池及其界面間的能量損失問題。我們研發了一種名為銻摻雜二氧化錫(antimony doped tin oxide, ATOx)的新界面材料,它在電池層間形成了一個化學穩定、更均勻、導電性更強、透明度更高的界面,有效減少了能量損失,提升了電池的效率。”
該團隊的研究成果已在《自然-能源》(Nature Energy)雜志上發表。
在論文中,侯毅助理教授及其團隊成員Li Jia博士和博士生Liang Haoming的報告稱,使用ATOx界面,鈣鈦礦電池的效率創下了新高,小型電池達到25.7%,面積為1平方厘米的電池達到24.6%。
2、目前,新興界面材料研究取得迅速進展
太陽能電池效率指的是其將接收到的陽光能量轉換成電能的效率,效率提高意味著這些電池能更有效地利用太陽能。
過去十年里,全球對于利用鈣鈦礦進行太陽能發電的研究興趣飛速增長。研究成果迅速推動效率水平從3.8%提高到新高度。
侯毅助理教授團隊的最新發現讓鈣鈦礦電池的效率接近傳統硅基電池。研究人員樂觀地認為,隨著技術的進一步完善,效率還有進一步提升的空間。
“ATOx界面的應用是鈣鈦礦太陽能電池發展中的一大進步。”侯毅助理教授說。
“這為其實際應用和商業化邁出了關鍵一步。我們接下來的研究將致力于探索結合高效率和穩定性于一體的鈣鈦礦太陽能電池板。”
侯毅助理教授強調,雖然單個百分點甚至更小的效率差異聽起來似乎不顯著,但由于全球太陽能市場的規模龐大,因此,這些差異意味著巨大的經濟價值。
3、新興界面材料下的太陽能電池將更加靈活輕便
鈣鈦礦電池的一個重要優勢是可以將它制成極為靈活和輕盈的薄膜面板,與傳統硅太陽能電池的剛性和重量形成鮮明對比。
這意味著鈣鈦礦電池或能應用于多種場合,例如集成到車輛車頂或用于未來物聯網設備。
有些研究還在探討將薄膜太陽能電池板集成到建筑窗戶中的可能性,這將為可再生能源發電提供巨大潛力。
研究人員還在研究鈣鈦礦和硅結合使用的“堆疊”太陽能電池,他們認為這是提高太陽能電池效率的另一種途徑。
“目前在實驗室條件下,這些串聯電池的效率大約為34%,但理論上可以達到45%。”侯毅助理教授說。
據悉,NUS設計與工程學院自2022年1月1日正式成立,學院前身為新國大兩所擁有60多年歷史的頂級學院—— 工程學院(FOE)和設計與環境學(SDE),利用兩個融合領域之間的協同作用,以提供一種新的跨學科教育模式。
其中合并前的工程學院是新加坡國立大學14個院系中規模最大的院系,從上世紀70年代末的300名學生發展到今天的近1萬名師生。其既定課程已獲得國際認可,并得到了多方專業機構的肯定。
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