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加拿大新技术使钙钛矿跻身高效太阳能吸收材料家族

钙钛矿对可见光的吸收非常好,但其完美的单晶结构从未被彻底研究过。据最新一期《科学》杂志报道,加拿大工程师利用新技术生长出大块的钙钛矿纯晶体,从而为开发出更便宜、更高效的太阳能电池和发光二极管打下了基础。 由多伦多大学电子与计算机科学系著名教授泰德·萨金特领导的科研团队,使用基于激光的组合技术对钙钛矿晶体的所选属性进行了测量。通过跟踪材料中电子的快速运动,研究人员确定了电子的扩散距离及移动性。扩散距离指的是电子在不受困于材料缺陷的情况下能跑多远,流动性则是指电子在材料中能跑多快。 研究人员表示,此项工作确定了钙钛矿材料捕获太阳能的终极能力,从而使竞逐光电转换新记录的赛程中又增加了一名新成员。近年来,钙钛矿材料已确认的光电转换效率飙升至略高于20%,开始接近现今商用级硅基太阳能电池板的性能。鉴于其可由液态化学前体简易制造,钙钛矿材料拥有进一步降低太阳能电力成本的极大潜力。 该项研究有望对绿色能源产生明显影响,甚至创造出新的......阅读全文

风口上的太阳能“爆款”材料,离走出实验室还有多久?

  企业表示廉价钙钛矿薄膜的商用近在咫尺,但他们是否过于乐观?  位于日本长崎的Henn na(意为“怪异”)酒店十分乐于拥抱未来科技。2015年,它自称是世界上第一家使用机器人服务的酒店。然而,由于机器人的服务质量不尽如人意,也没有降低运营成本,酒店最终决定缩减这类自动化服务。  如今,Henn

新方法改进钙钛矿太阳能电池成本低效率高

  一个美英研究团队报告说,他们用一种新方法加工制造钙钛矿太阳能电池,使其光电转换效率接近传统的硅基太阳能电池,但成本便宜很多。  钙钛矿材料可以制成太阳能电池,光电转换效率较高,近年来科学界一直看好其前景。但是它也有性能不稳定、易衰减的缺陷,一直没有成熟的产品。  美国斯坦福大学和英国牛津大学的研

智能窗户既能变暗又可发电

  近年来,由于一种名为“钙钛矿”的晶体材料家族的突然出现,太阳能发电正在经历着一场革命。现在,钙钛矿正在改造着窗户,让它们在寒冷的日子里保持清晰,但在炎热的夏日阳光下却能够变暗。  两个研究小组的报告称,他们已经创造出了一种用钙钛矿着色的窗户,这种窗户不但能够根据温度改变颜色,而且还能像太阳能电池

智能窗户既能变暗又可发电

  近年来,由于一种名为“钙钛矿”的晶体材料家族的突然出现,太阳能发电正在经历着一场革命。现在,钙钛矿正在改造着窗户,让它们在寒冷的日子里保持清晰,但在炎a热的夏日阳光下却能够变暗。由钙钛矿制成的窗户既可以制冷,也可以发电。图片来源:Chris Barbalis/Unsplash  两个研究小组的报

“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

英国研究高效能太阳能电池材料

  英国剑桥大学科学家最新研究发现了一组非常有前景的混合铅卤化物钙钛矿材料,他们可以循环光粒子。这一新发现开启了最大化太阳能电池效率之门,将导致用得起的新一代高效能太阳能电池变为现实。   混合铅卤化物钙钛矿是一种特殊的合成材料,对太阳能领域的发展具有革命性的影响,科学家们已经开展了大量的研究,一旦

半导体所合作发表钙钛矿太阳能电池稳定性专题评论文章

  有机/无机杂化的钙钛矿电池具有成本低、低温柔性及易于大面积印刷等优点,受到人们的广泛关注。过去十年,钙钛矿电池的研究迅猛发展,其光电转换效率已从初始的2.2%迅速提高到22.1%(图1上),接近硅太阳能电池水平。大面积电池也发展迅速(图2)。因此钙钛矿太阳能电池具有巨大的发展前景。  影响钙钛矿

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

大连化物所大尺寸钙钛矿单晶研究取得进展

  近日,中国科学院大连化学物理研究所洁净能源国家实验室太阳能研究部硅基太阳能电池研究组(DNL1606)研究员刘生忠带领其团队利用升温析晶法,首次制备出了超大尺寸单晶钙钛矿CH3NH3PbI3晶体,尺寸超过2英寸(大于71 mm),这是世界上首次报导尺寸超过0.5英寸的钙钛矿单晶。相关结果在线发表

大连化物所等平面型钙钛矿太阳能电池效率研究新进展

  近日,中国科学院大连化学物理研究所太阳能研究部薄膜硅太阳电池研究组研究员刘生忠和陕西师范大学研究员杨栋团队与美国弗吉尼亚理工大学教授Shashank Priya带领的团队合作,在平面型钙钛矿太阳能电池方面取得新进展,相关结果发表在《自然-通讯》(Nature Communications)上。 

一种捕捉太阳能并将水分解成氢气和氧气的新材料

  分析测试百科网讯 众所周知,太阳能清洁且丰富,但是当太阳不发光时,人类必须将能量储存在电池中或通过光催化过程来储存能量。在光催化水分解中,光将水分离成氢气和氧气。然后,氢和氧可以在燃料电池中重新结合以释放能量。  根据AIP出版社发表在Applied Physics Letters杂志上的一篇新

这6种超级材料有能力改变整个世界

  说起业界所谓的“超级材料”,相信不少人首先想到的会是蓝宝石。没错,这种硬度超高的材料因为苹果的青睐而备受关注。但除了蓝宝石之外,科学家们已经在实验室中研发出了不少意义重大的超级材料,本文就将对其中的6种进行介绍。  自我修复材料——仿生塑料  人体具备非常强大的自我修复能力,但建筑环境却并不具备

俄美研制新材料太阳能电池,或能取代硅基电池

  硅基太阳能电池从20世纪中叶研发到现在也有几十年了,这几十年中,关于太阳能发电领域一直也没有什么革命性的突破。硅基电池虽然非常流行,但是其技术缺陷也十分明显,比如制作耗能、成本高,电池脆弱、重量大等等。而这些问题都将被解决,因为俄美联合推出了新材料。  俄罗斯莫斯科钢铁合金学院和美国德克萨斯大学

宾夕法尼亚大学研制出体光伏材料

  据物理学家组织网近日报道,美国科学家研制出了一种体光伏材料,用其制造的太阳能电池板成本低、效率高。40多年来,科学家们一直希望能研制出体光伏材料,其除了能利用紫外线的能量外,还能利用可见光和红外线的能量,新材料的问世终于让他们如愿以偿。   新材料由宾夕法尼亚大学和德雷克赛尔大学的科学家携手研

美研制出能吸收紫外线和红外线的新型光伏材料

  据物理学家组织网近日报道,美国科学家研制出了一种体光伏材料,用其制造的太阳能电池板成本低、效率高。40多年来,科学家们一直希望能研制出体光伏材料,其除了能利用紫外线的能量外,还能利用可见光和红外线的能量,新材料的问世终于让他们如愿以偿。   新材料由宾夕法尼亚大学和德雷克赛尔大学的科学家携手研

无铅太阳能电池技术取得新进展

  太阳能可谓目前最廉价的能源,它不仅永久可持续而,且容易获取并转化为其他形式的能源。但目前太阳能电池的基础技术是一种用铅制造的钙钛矿结构。据ENN环境新闻网报道,美国西北大学的研究人员发明了一种新的太阳能电池,用锡来代替以铅制造的钙钛矿,“效率更高”。  这种高效的太阳能电池成本低、有益环保且化学

美研制出环保型钙钛矿太阳能电池

  美国西北大学的科学家研制出了环保型钙钛矿太阳能电池,其用锡钙钛矿代替铅(有毒)钙钛矿作为捕获太阳光的设备。新型太阳能电池不仅绿色、高效,且成本低廉,可以使用简单的“实验台”化学方法制造,不需要昂贵的设备或危险材料。研究发表在5月5日(北京时间)出版的《自然・光子学》杂志上。

中国化工新材料产业到底有多厉害?

  材料是人类一切生产和生活的物质基础,历来是生产力的标志,对材料的认识和利用的能力,决定社会形态和人们的生活质量。新材料则是战略新兴产业发展的基石。新材料种类  一、我国新材料产业现状我国新材料生产情况  几乎所有的新材料我国都能够生产并且正在生产,包括:  高性能工程材料  POK聚酮、PPO聚

Nature报道我国学者在钙钛矿太阳能电池高效稳定研究进展

  有机阳离子以及卤素阴离子空位缺陷是制约钙钛矿太阳能电池高效率以及长期稳定性的主要因素,如何同时消除这两种缺陷是当下的难题。基于此,北京大学工学院周欢萍研究员课题组提出一种新的消除机制,即在钙钛矿活性层中引入氟化物,利用氟极高的电负性,实现氟化物同时与有机阳离子形成强氢键以及与铅离子形成强离子键的

Eu3+/Eu2+离子对赋予钙钛矿太阳能电池超稳操作耐久性

  太阳能电池利用光生伏特效应将太阳光能直接转化为电能,是利用太阳能最为有效的手段之一。器件寿命和光电转换效率(PCE)是决定太阳能电池的最终发电成本的两个关键因素。近年来,有机无机杂化钙钛矿太阳能电池以其效率高、制备简单、成本低的优势获得了学术界和产业界的众多关注。钙钛矿太阳能电池的光电转换效率在

国际研究小组将两种材料结合造出超高效发光晶体

  如果你既喜欢烧饼也喜欢腊汁肉,把两种食材结合起来,来一份肉夹馍,口感或许更胜一筹。材料学也是如此。日前,一个国际联合研究小组将两种热门的太阳能电池材料结合在了一起,制造出一种超高效发光晶体,为LED技术开创了新的研究平台。相关论文发表在7月15日出版的《自然》杂志上。  在这项研究中,该研究小组

Nature:展望2020年即将发生的科学大事件

  近日,Nature杂志展望了2020年将会发生的重大科学事件,其中包括火星探索计划、国际气候会议、培育人-动物杂交体等。NASA2020年的火星探测计划将配备一架可拆卸的无人驾驶直升机Credit: NASA/JPL-Caltech  1、火星探索计划  2020年,包括3个着陆器在内的几艘航天

澳科学家研发钙钛矿电池

  澳大利亚国立大学5日宣布,学校科学家首次实现钙钛矿太阳能电池的光电转化率超过26%。这一成果可以使太阳能发电成本大幅降低,太阳能电池的应用领域变得更加广泛。  目前在太阳能电池市场上,晶体硅电池占了90%,由于其成本相较于其他能源仍然偏高,全世界科学家一直在寻找更高效、经济的太阳能电池材料。澳大

钙钛矿单晶薄膜的可控制备与太阳能电池器件研究获进展

  近年来,能源需求的激增和空气污染的加剧迫使人们寻求新的清洁可再生能源。太阳能被认为是最具发展前景的清洁可再生能源之一。太阳能电池是将太阳能直接转化成电能的装置,可以高效转换并利用太阳能。除了目前主要的硅基太阳能电池外,探寻高效率且廉价的新型太阳能电池成为近年来的研究热点。  近年来有机无机杂化M

2014年化学领域重要成果回顾

   2014已经翻过,来自世界各地的化学工作者们在过去的一年中做出了哪些精彩的发现?美国化学会主办的化学化工领域著名新闻媒体《化学化工新闻》从年内诸多报道中精选出十项重要的科研成果,与我们一同分享化学学科各个领域的重要进展。1.元素周期表:氧化态的新纪录在铱的化合物中实现   氧化态表示化合物中某

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

新加坡开发出新型太阳能电池材料

实验室的新型钙钛矿太阳能电池会发光   将来有一天,你的手机或电脑没电了,只需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。这就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

新加坡开发出新型太阳能电池材料 能把光转成电

    实验室的新型钙钛矿太阳能电池会发光       将来有一天,你的手机或电脑没电了,只需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。这就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,

韩国科学家提高钙钛矿太阳能电池转化效率

  通过改进钙钛矿太阳能电池金属卤化物吸光材料的制造方法,韩国科学家使这种类型太阳能电池的能量转化效率达到22.1%,而此前这类电池转化效率的最高纪录是20.1%。  钙钛矿太阳能电池的吸光材料通常采用铅或镍的卤化物,因其晶体结构与钙钛矿类似而得名。这类吸光材料光电性能优良、制造成本较低,是近年来太

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