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科技日?qǐng)?bào)記者?劉霞
美國(guó)研究人員取得了一項(xiàng)新技術(shù)突破，他們開發(fā)出一種鈣鈦礦太陽(yáng)能電池，光電轉(zhuǎn)化效率達(dá)24%，為同類報(bào)告中最高，且兼具穩(wěn)定性。相關(guān)研究刊發(fā)于最新一期《自然》雜志。
科學(xué)家們借助倒置結(jié)構(gòu)，再加上表面工程方法，提升了鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的效率和穩(wěn)定性。圖片來(lái)源：物理學(xué)家組織網(wǎng)
這項(xiàng)研究由美國(guó)能源部國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室（NREL）、托萊多大學(xué)、科羅拉多大學(xué)博爾德分校和加利福尼亞大學(xué)圣地亞哥分校的科學(xué)家攜手完成。他們解釋說(shuō)，一種獨(dú)特架構(gòu)使新款電池能夠獲得24%的穩(wěn)定光電轉(zhuǎn)化效率。而且，在55℃下運(yùn)行2400小時(shí)后，該電池仍保持原始效率的87%。
鈣鈦礦是指一種晶體結(jié)構(gòu)，在過(guò)去十年中，該晶體結(jié)構(gòu)因能有效捕捉陽(yáng)光并將其轉(zhuǎn)化為電能而廣為人知，而鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的研究在很大程度上集中于如何提高其穩(wěn)定性。
在最新研究中，科學(xué)家們使用了“倒置”架構(gòu)，而非目前最高效率的“正?！奔軜?gòu)。這兩種架構(gòu)之間的差異取決于層如何沉積在玻璃基板上?！暗怪谩扁}鈦礦結(jié)構(gòu)以其高穩(wěn)定性以及能集成為串聯(lián)太陽(yáng)能電池而聞名。此外，NREL團(tuán)隊(duì)還在鈣鈦礦表面添加了一種新分子，這種分子與鈣鈦礦中的甲脒反應(yīng)，在鈣鈦礦層表面產(chǎn)生了電場(chǎng)，提升了鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的效率及穩(wěn)定性。
研究團(tuán)隊(duì)還報(bào)告稱，新分子反應(yīng)性表面工程可將“倒置”架構(gòu)電池的效率從低于23%提高到25%以上，使其“效率和運(yùn)行可靠性均創(chuàng)新高”。
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