新型分子“胶水”使下一代太阳能电池板在高温下更加坚固

由硅制成的太阳能电池板在屋顶和大型太阳能发电场中已经很常见。它们可靠且经过验证,但它们也正在接近其最大性能。为了使面板在不占用更多空间的情况下产生更多电力,科学家们一直将硅与另一种称为钙钛矿的强大光吸收材料结合起来。这些新分子“胶水”使下一代太阳能电池板在高温下变得更强,这些新分子“胶水”首先出现在 Knowridge Science Report 上。

来源:Knowridge科学报告
新加坡国立大学研究人员张伯学博士(左)、朴素敏助理教授(中)和魏明阳助理教授(右)开发了一种耐热材料,以增强钙钛矿/硅串联太阳能电池的稳定性。图片来源:新加坡国立大学。

由硅制成的太阳能电池板在屋顶和大型太阳能发电场中已经很常见。

它们可靠且经过验证,但它们也正在接近其最大性能。

为了使面板产生更多电力而不占用更多空间,科学家们一直将硅与另一种称为钙钛矿的强大光吸收材料结合起来。

这两种材料一起形成了所谓的钙钛矿-硅“串联”太阳能电池。

这些先进的电池比普通电池板能够捕获更多的阳光,效率接近 35%,但它们最大的弱点是耐用性,尤其是在炎热的条件下。

新加坡国立大学的一个研究小组现已找到一种方法,可以使这些高性能太阳能电池的使用寿命更长。

他们的研究发表在《科学》杂志上,重点关注连接电池的钙钛矿和硅部分的非常薄的分子层。

科学

虽然这一层非常小,但它对于电荷在两种材料之间顺利移动起着至关重要的作用。当它失效时,整个太阳能电池的性能就会下降。

长期以来,科学家们怀疑钙钛矿材料本身是造成不稳定的主要原因。

然而,当新加坡国立大学团队在连续光和热下仔细测试钙钛矿硅电池时,他们发现钙钛矿仍然保持惊人的稳定性。相反,钙钛矿和硅之间的微小“接触”层开始分解。

测试时,改进的串联太阳能电池表现非常出色。它们的效率达到了 34% 以上,其中一个经独立测试中心正式认证为 33.6%。

资料来源:新加坡国立大学。