钙钛矿技术遇瓶颈小电池指引光伏产业新方向

新光伏材料在实验室里创造了奇迹,但是能够商业化吗? 在不同类型的太阳能电池里,有一种产品脱颖而出。数十年里,几乎所有的太阳能技术,例如晶体硅晶片和碲化镉薄膜都有一个缓慢稳定的发展过程,同时也有技术能将太阳光线的14%能量转换为电力。但如今一个新竞争者脱颖而出:由名为钙钛矿的复杂晶体制成的太阳能电池。 2009年,这种电池悄然到来,当时其有效转换率为3.8%——这是一个乏味的结果,因为当时的顶级硅光电池在实验室中的转换率能达到25%。但是,到2011年年底,新电池的有效率翻了一番达到6.5%,去年攀升到10%,2013年,有效率为15%。“这让人惊讶。”以色列魏茨曼科学研究学院材料学家David Cahen说,“在太阳能电池里,我们从未看到这样的结果。” 这种电池的发展趋势越来越好。钙钛矿是由现成材料制成的,不像某些种类的太阳能电池,它们廉价而容易产生。专家认为,这种电池还有许多改进空间,明年效......阅读全文

钙钛矿太阳能电池,重磅Nature

  研究背景  随着能源需求的不断增长以及对可再生能源的迫切需求,太阳能作为一种清洁、可再生的能源形式受到了广泛关注。在这个领域,钙钛矿太阳能电池(PSCs)因其卓越的光电特性而备受瞩目。钙钛矿材料的特殊结构和优异光电性能使其成为了光伏领域的研究热点。然而,尽管在实验室规模上取得了令人瞩目的成果,但

宁波材料所在柔性钙钛矿太阳能电池领域取得进展

  近十年来,具有高效率和低成本特性的钙钛矿型太阳能电池(PSCs)受到了越来越多的关注,尤其是柔性钙钛矿型太阳能电池(f-PSCs)在建筑一体化光伏、建筑贴附式光伏、便携式设备以及航空航天领域有广阔的应用空间,成为了研究人员关注的热点。虽然f-PSCs近些年来发展迅速,其光电转化效率仍旧落后于刚性

新材料让钙钛矿太阳能电池更稳定更高效

科技日报记者 金凤 通讯员 周伟钙钛矿型太阳能电池由于其低成本溶剂加工、制备工艺简单、能量转化效率高等优势,已成为新型光伏领域最强有力的竞争者。但是,钙钛矿太阳能电池的商业化依然面临着湿、热、光等稳定性问题。23日,记者从南京工业大学获悉,在中国科学院黄维院士的带领下,该校科研团队使用多种原位表征技

宁波材料所柔性钙钛矿太阳能电池研究取得进展

柔性钙钛矿太阳能电池(f-PSCs)因钙钛矿材料重量轻、柔韧性好和可低温溶液加工性而得到发展,并将能量转换效率(PCE)提高了24%。然而,f-PSCs在形成具有机械稳定性的均匀且高度结晶的薄膜方面面临挑战。具体来说,实际应用过程中的外力作用,如机械弯曲导致钙钛矿晶界处产生不可逆的裂纹和裂缝,易破坏

钙钛矿材料成为高能效“帮手”

  太阳能如果想同化石燃料竞争,就需要更便宜、更高效的材料做“帮手”。美国科学家日前发现,以一种新式钙钛矿(CaTiO3)为原料的太阳能电池的转化效率或可高达50%,为目前市场上太阳能电池转化效率的2倍,能大幅降低太阳能电池的使用成本。相关研究发表在最新一期的《自然》杂志上。   宾夕法

钙钛矿材料实现电器自充电

  手机或电脑没电了,拿到太阳下晒一晒就能继续使用了,因为它们的显示器同时也是太阳能电池。这是新加坡南洋理工大学(NTU)科学家发表在《自然·材料》杂志上的最新成果,他们开发出的下一代太阳能电池材料,不仅能把光转化成电,电池本身还能按照需要发出不同颜色的光。   这种太阳能电池的关键材料来自钙钛矿

柔性钙钛矿太阳能电池技术介绍

关于理想的光伏器件,其应当具有光电转换效率高、制造成本低、质量轻、寿命长等特点。以有机铅卤化物钙钛矿作为光吸收材料的太阳能电池,虽然具有较高的能量转换效率(约20%),且可以通过低成本、操作简单的溶液法制备获得,但由于其在自然环境下的持续工作稳定性较差,使其距离大规模商业化生产尚有一定距离。此外,随

宁波材料所在钙钛矿太阳能电池研究中取得系列进展

  近年来,钙钛矿型太阳能电池(PSCs)以其优异的光电特性和低廉的生产成本在光伏领域得到发展。随着器件结构、钙钛矿结构、电荷传输层等方面的进步,PSC的光伏效率已达25.7%,可与成熟开发的薄膜和硅基太阳能电池相媲美。但是,钙钛矿电池在空气中的长时间稳定性问题和层与层之间的表面缺陷限制了钙钛矿电池

韩国研发用于太阳能电池的高效无铅钙钛矿材料

  韩国科学技术院(KAIST)提出了一种新的铯-金-碘变体钙钛矿材料,以克服钙钛矿结构的稳定性和毒性问题。全太阳能电池器件结构示意图以及Cs2Au2I6“混合价”钙钛矿。图片来源:韩国科学技术院。  韩国科学技术院的一个研究小组提出了一种新的钙钛矿材料——Cs2Au2I6,它能够作为高效无铅薄膜光

“钙钛矿”能否成为LED未来制作材料?

  美国研究人员发现钙钛矿能够以更低的成本和更简单的工艺实现高亮度LED。用于制作LED的钙钛矿被称为有机金属卤化钙钛矿,是由铅、碳基离子和卤离子构成的混合物。这种材料能够很好地溶解于普通溶剂当中,并在干燥后聚合成钙钛矿晶体,整个过程所需的成本很低,工艺也十分简单。  钙钛矿LED并不需要硅基LED

由“神奇材料”钙钛矿制成的LED

由“神奇材料”钙钛矿制成的LED  钙钛矿的一种混合形式——它的同类型材料最近已经被发现,可以用来制备高效率的太阳能电池,未来有望取代硅,目前已经被用来制造低成本,易制造的发光二极管,为未来广泛的商业应用开辟了道路,比如灵活的色彩显示方面的应用。  在牛津大学Henry Snai

新钙钛矿助力太阳能电池和LED

  卤化铅钙钛矿性能优异,能量转化率高,是最有前景的太阳能电池用半导体之一。爱荷华州立大学副教授,同时也是美国能源部埃姆斯实验室的科学家Javier Vela发现,混合卤化物钙钛矿比单一卤化物钙钛矿具有更多优点。为了研究混合卤化物钙钛矿的化学组成与结构对其性能的影响,Javier Vela教授与他的

新策略提升钙钛矿太阳能电池性能

  记者14日从昆明理工大学获悉,该校材料科学与工程学院陈江照教授和易健宏教授团队,在高性能钙钛矿太阳能电池领域取得重要进展:他们通过多齿配体增强螯合以稳定埋底界面策略,显著提高了电池的光电转换效率和寿命。国际化学领域期刊《应用化学国际版》发表了相关成果。  金属卤化物钙钛矿太阳能电池,是一种利用钙

化学所在钙钛矿太阳能电池材料与器件方面取得系列进展

  近年来,钙钛矿太阳能电池因其高的转换效率、简单的制备工艺和低廉的制造成本受到了全球学术界和产业界的广泛关注,发展迅速。钙钛矿太阳能电池实际应用的重要瓶颈和关键问题在于如何实现低成本、大面积、高效率器件及解决稳定性的难题。  在中国科学院战略性先导科技专项和国家自然科学基金委的支持下,中科院化学研

钙钛矿太阳能电池:高效、稳定的器件性能

  稳定性、可放大性以及分子界面工程是目前钙钛矿太阳能电池(PSC)面临的几个重要挑战。近期,中山大学的毕冬勤教授等人与瑞士洛桑联邦理工大学的Michael Graetzel教授在Nature Communications上合作发表题为“Multifunctional molecular modul

日本提高钙钛矿太阳能电池转换率

  据日本当地媒体报道,针对新一代太阳能电池“钙钛矿太阳电池”材料,东京大学先端科学技术研究中心的科研人员,在不使用铷等稀有金属的前提下,实现了20.5%的高转换效率及稳定发电。研究通过添加地球上较多存在的钾元素,实现了结晶构造的稳定性。研究组在进行长期耐久性试验同时,面向松下、东芝等企业的实用化进

钙钛矿太阳能电池研究获新进展

  大连理工大学副教授杨希川和博士研究生张福国近日研发的低成本、高效率新型钙钛矿太阳能电池展示出优异的稳定性,通过了室内1000小时的光照稳定性测试,为钙钛矿太阳能电池走向产业化解决了很多关键性难题。成果发表于《纳米—能源》。  钙钛矿电池具有成本低廉、工艺简单(适用于各种产业化技术,包括溶液操作、

基于钙钛矿的廉价柔性纤维太阳能电池

基于钙钛矿的廉价柔性纤维太阳能电池  对植入衣服的小型电子设备来说,纺织物太阳能电池是理想的电源。在应用化学杂志上,中国科学家介绍了纤维形式的新型太阳能电池,它们可被编织到纺织物中。这种柔韧同轴的电池基于钙钛矿材料和碳纳米管;因为具有高达3.3 %的能量转化效率和低制造成本,让它们脱颖而出

高效稳定钙钛矿太阳能电池研究取得进展

钙钛矿太阳能电池具有成本低、光电转换效率高等优点。经过十多年的快速发展,钙钛矿单结电池效率已超过25%,基于钙钛矿的多结叠层电池效率已超过30%,钙钛矿太阳能电池被认为是未来最具应用潜力的光伏技术之一。 光电转换效率是太阳能电池的核心指标之一,为实现高效率的钙钛矿太阳能电池,人们常采用可与

宁波材料所:高效率柔性钙钛矿太阳能电池研究获进展

  随着光伏技术的快速发展,具有高效率和低成本特性的钙钛矿太阳能电池(PSCs)备受关注,具有替代传统晶硅电池的潜力。尤其是柔性钙钛矿太阳能电池(f-PSCs)在光伏建筑(BIPV)、分布式发电、便携式设备充电等领域具有广阔的应用前景,成为当前光伏领域研究的热点。然而,目前柔性钙钛矿太阳能电池所取得

宁波材料所钙钛矿/晶硅叠层太阳能电池研究获进展

  自组装单分子层(Self-assembled Monolayers,SAMs)材料因具有低耗、低光学损失和高保型性等特点,被广泛用作空穴选择性接触,以实现高效钙钛矿、钙钛矿/硅叠层太阳能电池的制备。然而,由于SAMs吸附对复杂氧化物表面化学的敏感性,在金属氧化物(如氧化铟锡,Indium Tin

利用钙钛矿材料,卷对卷印制太阳能电池能效创纪录

  英国剑桥大学、澳大利亚联邦科学与工业研究组织(CSIRO)等机构科学家组成的国际科研团队,历经10年研发,利用钙钛矿创造了下一代卷对卷印制太阳能电池能效新纪录。相关研究论文发表于12日出版的《自然·通讯》杂志。  钙钛矿太阳能电池印刷工艺发展。  图片来源:CSIRO  研究负责人之一、CSIR

大连化物所揭示双钙钛矿纳米晶体动力学机理

  近日,中国科学院大连化学物理研究所复杂分子体系反应动力学研究组研究员韩克利团队在全无机非铅钙钛矿纳米晶体动力学机理研究方面取得进展。该团队合成出非铅锆(Zr)基空位有序双钙钛矿纳米晶体,详细讨论了其发光动力学机理,为开发新型无机荧光粉提供了策略。  热活化延迟荧光(TADF)是一种可获得较高激子

硅钙钛矿太阳能电池创造新的效率纪录

  硅一直是太阳能电池技术的首选材料,因为其具有价格低廉、稳定且高效等特别。不幸的是,硅太阳能电池的转换效率正快速接近其理论极限,但将其与其他材料配对可能有助于突破该上限。现在,瑞士洛桑联邦理工大学(EPFL)和瑞士电子与微技术中心(CSEM)的研究人员已经开发出一种新的硅和钙钛矿太阳能电池组合技术

我所发表柔性钙钛矿太阳能电池综述文章

原文地址:http://www.dicp.cas.cn/xwdt/kyjz/202307/t20230704_6802995.html  近日,我所太阳能研究部薄膜太阳能电池研究组(DNL1606组)杨栋研究员和刘生忠研究员团队发表了关于柔性钙钛矿太阳能电池的综述文章,系统的探究了影响柔性钙钛矿太阳

柔性钙钛矿太阳能电池研究取得新进展

  5月31日,陕西师范大学和中国科学院大连化学物理研究所双聘的刘生忠教授/研究员带领的研究团队,运用固态离子液体作为电子传输材料,制备出效率达到16.09%的柔性钙钛矿太阳能电池,突破了目前柔性器件的最高效率。相关结果发表在《先进材料》上。  柔性太阳能电池由于具有质量轻,便携,易于运输、安装等优

钙钛矿太阳能电池的新研究成果发表

  近日,云南大学材料与能源学院华雍副研究员课题组以云南大学为第一通讯单位,在国际著名期刊ACS Energy Letter发表新型绿色清洁能源——钙钛矿太阳能电池最新成果“Understanding the Effects of Fluorine Substitution in Lithium S

物构所钙钛矿太阳能电池研究获进展

  有机-无机杂化钙钛矿因其优异的光电子性能,受到全世界研究者的关注。其作为活性层制备的太阳能电池,光电转换效率已超过25%,接近单晶硅电池的最高值。然而,通过低温溶液法制备的钙钛矿薄膜通常是多晶的。多晶薄膜,在其表面和晶界处容易产生缺陷,会捕获光生电荷,导致额外的非辐射复合能量损失,限制了器件的开

“印刷术”突破柔性钙钛矿太阳能电池难题

  2017年12月29日,在中科院化学所绿色印刷重点实验室里,研究人员向《中国科学报》记者展示了他们最新制备的钙钛矿柔性太阳能电池,厚度和柔韧程度与一张杂志纸差不多。三年来,他们利用“印刷术”突破了柔性钙钛矿太阳能电池难题,有望为柔性可穿戴电子设备提供可靠电源。日前,这一成果在国际学术期刊《先进材

新研究应用:钙钛矿材料制备LED获突破

   剑桥大学、牛津大学和德国慕尼黑大学组成的联合研究团队,近日展示了钙钛矿材料的一个新应用领域:用于制备各种颜色的高亮度LED。 据了解,研究团队使用的是一类有机金属卤化物钙钛矿材料,含有铅、碳基离子和卤素离子,易溶于普通溶剂,干燥后形成钙钛矿晶体,其制备过程低廉、简单。  研究人员通过设计二极管