锡基钙钛矿太阳能电池可以为太阳能板技术的发展扫清障碍

2019-10-10 11:05:53

萨里大学的研究人员认为,他们的锡基钙钛矿太阳能电池可以为太阳能电池板技术腾飞,并帮助英国实现其2050年碳中和目标。

随着各国努力应对气候变化,太阳能电池技术作为一种环保能源替代品正迅速普及。大多数商用太阳能电池板都使用硅作为光吸收剂,这使得电池板坚固,笨重且昂贵。

钙钛矿-一种相对较新的材料-价格便宜,并且被证明比硅更有效地吸收光。与硅不同,钙钛矿可以使用可溶液处理的“油墨”制造,从而可以使用低成本材料生产高效,薄(半透明)和柔性太阳能电池板,同时还可以通过卷对卷印刷进行电池制造。这项技术可提供从墙面板到窗玻璃的各种可负担得起的太阳能电池板选项。尽管钙钛矿型太阳能电池具有出色的性能,但它们确实含有有毒的铅成分,这促使具有环保意识的科学家探索了在保持高效率的同时降低技术毒性的方法。

在《材料化学杂志》上发表的一项研究中,萨里大学高级技术学院(ATI)的研究人员详细介绍了他们是如何生产出一种铅含量更低,含铅量更少的铅的太阳能电池,这种铅的含量减少了50%。通过对锡太阳能电池进行微调,研究人员能够制造出一种能够以与硅电池相似的方式吸收红外光的产品。研究人员还发现,通过将仅铅电池与掺有锡的电池堆叠在一起,可以导致功率转换结果优于仅硅电池。

该研究的主要作者兼ATI博士生Indrachapa Bandara表示:“我们开始看到许多国家都应以其应有的重视来对待气候变化的威胁。如果我们要解决这个问题并采取行动,为了使地球的健康步入正轨,我们需要高性能的可再生能源解决方案。

“我们的研究表明,锡基钙钛矿太阳能电池潜力巨大,可以帮助英国等国家实现其到2050年实现碳中和的目标。”

萨里大学ATI所长和通讯作者拉维·席尔瓦(Ravi Silva)教授说:“使用太阳能电池板最终将使我们每个人不仅为解决能源危机做出贡献,而且还大大减少了化石燃料对气候变化的影响。锡基钙钛矿光伏技术是一项即将到来的技术,有望以低成本显着改善环保和高效的太阳能电池板。我们的新发现使该领域的研究人员能够在降低吸收材料的毒性影响的同时获得更高的效率。”

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