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新的钙钛矿设计展示了提高效率相亲好吗的途径

科学新闻 2021-10-12 21:55:19

New perovskite design shows path to higher efficiency新的钙钛矿架构打开表面,让更多的阳光被吸收。功劳:凯文·普林斯/ NREL根据国家可再生能源实验室(NREL)的研究人员的说法,调整钙钛矿太阳能电池的设计方式可以提高其效率,并增加其在建筑和其他领域的部署。钙钛矿光伏电池是由多层材料夹在一起制成的,顶层和底层是将阳光转化为电能的关键。电池的新结构通过将金属接触层并排放置在电池背面来增加暴露在阳光下的面积。

“去掉顶部的材料意味着你会有更高的理论效率,因为你的钙钛矿吸收了更多的阳光,”NREL科学家兰斯·惠勒说,他是一篇新论文《高效全背接触钙钛矿太阳能电池的互补界面形成》的主要作者

去除正面的金属层也能使太阳能电池板无缝集成到建筑立面中。这种设计提高了电池的美观性,能够在从玻璃到金属片的多种基板上进行制造。该架构是太阳能电池的“伪装”。

这项与建筑一体化光伏相关的研究可以降低建筑能耗。建筑是美国能源经济的最大部分。他们使用了全国74%的电力,占总能源使用的39%和碳排放的35%。

这篇论文发表在《细胞报告物理科学》杂志上,由凯文·普林斯、肖恩·邓菲尔德、格伦·泰特、米尔佐·米尔佐·卡里莫夫、艾米丽·沃伦、大卫·摩尔、约瑟夫·贝里和科林·沃尔登合著,他们都来自Cell和鲍林格林州立大学的马尔科·纳尔东。

惠勒说:“这种将两个触点都放在背面的策略在光伏领域已经非常成熟,但对perovskites来说是新的。

钙钛矿——指的是晶体结构——作为太阳能电池,效率稳步上升。钙钛矿太阳能电池目前的记录是25.2%,是用传统结构完成的。

利用不同的电池架构,科学家们能够制造出效率约为10%的太阳能电池。然而,该架构比保持当前性能记录的单元具有更高的理论效率。惠勒说,进一步的改进可以使细胞的反应效率达到27%-28%。

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