大面积高效率太阳能电池薄膜
仅在全球太阳能丰沛的戈壁沙漠地区进行铺设,低成本的钙钛矿太阳能电池所发出的电能就可满足全球能源需要,这一设想很快就有可能变成现实。上海交通大学9月11日传出消息,《自然》在线发表其材料科学与工程学院金属基复合材料国家重点实验室韩礼元教授团队的研究成果:使用更加经济安全的新方法,制备出比蝉翼还薄数十倍的大面积钙钛矿薄膜,向实现大规模低成本太阳能发电跨出重要一步。大面积钙钛矿模块首获12.1%认证效率太阳能取之不尽、用之不竭,把太阳能转化为电能的光伏技术,成为解决人类能源危机最具潜力的科技之一。然而,目前太阳能电池中的光电材料普遍使用的是硅材料,硅电池的光电能量转换效率较高,但它的制作成本也高,而且在制作过程中需要消耗大量化石能源,并产生污染环境的化学物质。在发电成本上,如果没有国家政策支持,便难以实现大规模应用。于是迫切需要发展新一代低成本太阳能电池。“事实上,钙钛矿材料2009年首次应用于光伏技术,短短几年时间,实验室钙钛矿太阳......阅读全文
碲化镉薄膜太阳能电池的优点
1、理想的禁带宽度:CdTe的禁带宽度一般为1.47eV,CdTe的光谱响应和太阳光谱非常匹配。2、高光吸收率:CdTe的吸收系数在可见光范围高达104cm-1以上,95%的光子可在1μm厚的吸收层内被吸收。3、转换效率高:碲化镉薄膜太阳能电池的理论光电转换效率约为28%。4、电池性能稳定:一般的碲
什么是碲化镉薄膜太阳能电池?
碲化镉薄膜太阳能电池简称CdTe电池,它是一种以p型CdTe和n型CdS的异质结为基础的薄膜太阳能电池。
薄膜太阳能电池的分类与发展历史
薄膜太阳能电池种类 为了寻找单晶硅电池的替代品,人们除开发了多晶硅,非晶硅薄膜太阳能电池外,又不断研制其它材料的太阳能电池。其中主要包括砷化镓III-V族化合物,硫化镉,碲化镉及铜锢硒薄膜电池等。 上述电池中,尽管硫化镉薄膜电池的效率较非晶硅薄膜太阳能电池效率高,成本较单晶硅电池低,并且也易于大
碲化镉薄膜太阳能电池的结构
碲化镉薄膜太阳能电池是在玻璃或是其它柔性衬底上依次沉积多层薄膜而构成的光伏器件。一般标准的碲化镉薄膜太阳能电池由五层结构组成:1、玻璃衬底:主要对电池起支架、防止污染和入射太阳光的作用。2、TCO层:即透明导电氧化层。主要起的是透光和导电的作用。3、CdS窗口层:n型半导体,与p型CdTe组成p-n
高效率的钙钛矿太阳能电池IV曲线之后很小
越来越多的证据表明,在钙钛矿太阳能电池中流动离子的存在可以引起电流-电压曲线滞后。然而,它仍然是一个正在进行的辩论如何移动离子确切地影响设备的操作。我们使用带移动离子的漂移扩散模拟来描述预条件甲基铵碘化铅钙钛矿太阳能电池的iv曲线,并与实验结果进行比较。模拟结果表明,这种滞后与表面复合的程度和载流子
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
福建物构所有机太阳能电池材料和器件研究获新进展
有机太阳能电池可以通过溶液方法制成大面积薄膜器件,具有成本低、重量轻、可折叠、半透明等优点,随着电池转换效率的不断提高,有机太阳能电池已经显现出广阔的应用前景。 在国家基金委杰出青年基金项目和面上项目、中科院“百人计划”项目等支持下,中国科学院福建物质结构研究所结构化学国家重点实验室郑庆东
CIGS薄膜太阳能电池的太阳能电池的工作原理及特性
铜铟镓硒薄膜太阳能电池是20世纪80年代后期开发出来的新型太阳能电池,典型的多层膜结构如下:金属删、减反射膜、窗口层、过度层、光吸收层、背电极和基板。 CIS薄膜的禁带宽度为1.04ev,当掺入适当的Ga以替代部分In成为CuInSe2和CuGaSe2的固溶晶体简称CIGS,薄膜的禁带宽度可在1.0
崔光磊团队:布局钙钛矿光伏领域技术制高点
1958年,当美国将化学电池和光伏电池成功应用在第二颗人造卫星上时,我国的光伏电池研究刚刚起步。但历经半个多世纪的发展,2022年,当全球光伏累计装机容量突破1100吉瓦之时,我国光伏累计装机容量已达到392.61吉瓦,成为世界上最大的光伏市场。 这一数字的背后,站着一群不断向光伏领域更高点进
在弯液面诱导制备全聚合物有机太阳能电池研究中获进展
有机光伏器件由于其良好的溶液加工性、可制备柔性器件、透明度和颜色可调等优势受到关注。其中,基于全聚合物的太阳能电池(all-polymer solar cells)因自身良好的力学性能和优异的器件稳定性,被认为是可能实现未来应用的光伏器件。然而,目前报道的高效率全聚合物太阳能电池(PCE>15%
在弯液面诱导制备全聚合物有机太阳能电池研究中获进展
有机光伏器件由于其良好的溶液加工性、可制备柔性器件、透明度和颜色可调等优势受到关注。其中,基于全聚合物的太阳能电池(all-polymer solar cells)因自身良好的力学性能和优异的器件稳定性,被认为是可能实现未来应用的光伏器件。然而,目前报道的高效率全聚合物太阳能电池(PCE>15%
AM:基于弯液面诱导成膜的光伏活性层制备技术
有机光伏器件由于其良好的溶液加工性、可制备柔性器件、透明度和颜色可调等优势受到关注。其中,基于全聚合物的太阳能电池(all-polymer solar cells)因自身良好的力学性能和优异的器件稳定性,被认为是可能实现未来应用的光伏器件。然而,目前报道的高效率全聚合物太阳能电池(PCE>15%
有机/无机异质结太阳能电池方面研究取得系列进展
当前硅基太阳能电池实验室效率的世界纪录(25.6%)是由日本松下公司创造的,其器件结构是基于晶体硅/非晶硅薄膜的异质结形式(HIT电池)。HIT电池中充分利用了非晶硅薄膜对单晶硅表面的高质量钝化,以极低的界面电学损失获得超高的开路电压(740 mV)。借鉴HIT结构,新近发展起来的单晶硅/有机
纳米结构让硅薄膜太阳能电池成本减半
据美国物理学家组织网近日报道,新加坡科学家将一个新奇的纳米结构(比人的头发丝小数千倍)置于非结晶硅制成的太阳能电池的表面,研制出了一种转化效率高、成本低的新型薄膜太阳能电池。科学家们认为,最新技术有望将太阳能电池的制造成本减半。 目前太阳能电池一般都由高品质的硅晶体制成,因此,大大提
理解薄膜太阳能电池有效率的原因
该图显示了使用一种新工艺开发的在聚酰亚胺薄膜上的高效、柔性CIGS电池。 许多年以来,科学家和工程师一直在通过开发廉价的太阳能电池,既高效又容易制造,让它能够大量生产,从而设法提供低成本太阳能。如今由瑞士联邦材料科学和技术研究所(Empa)的科研人员Ayodhya N. Tiwari领
我国最大硅基薄膜太阳能电池项目投产
薄膜太阳能电池是新型高效率、高稳定性硅基薄膜太阳能电池,具有成本低、弱光响应好、能量返还期短等突出优点。6月15日,由汉能控股集团投资兴建的我国最大的汉能硅基薄膜太阳能电池项目在成都双流西航港经济开发区建成投产。这标志着我国有自主知识产权的薄膜太阳能电池量产取得重大突破,也标
铝粒子可提高薄膜太阳能电池转化效率
据美国物理学家组织网2月10日报道,新加坡A*STAR研究院高性能计算机研究所的科研人员尤里·阿基莫夫和魏诚美(音译)发现,通过沉积铝粒子的方法可以提高薄膜太阳能电池的光电转化效率,这种金属纳米粒子能防止光线的逃逸和反射,使更多的直射光直接进入太阳能电池。阿基莫夫说,该技术可以使我们进一步降低太
IBM发布全球最高效新型薄膜太阳能电池
IBM最近发布了一款新型薄膜太阳能电池。这款电池将同类电池所达到的9.6%的能效功率提高到了40%。它的原料成本比传统的太阳能电池低。IBM用了9个月时间来研发这款薄膜太阳能电池,用铜、锡、锌、硒来代替昂贵的铜铟镓硒化物或碲花镉作为原材料。此外,科学家们还采用了更简单的溶剂,这种溶剂价格
薄膜太阳能电池的类型及其优缺点详解
薄膜太阳能电池要达到两个目标:一是要具有足够的柔韧性,能够在大型建筑材料表面附着,二是要实现和传统太阳能电池一样的效率,甚至更高。不同的制备技术所得的薄膜太阳能板和传统的太阳能板相比,具有不同的优缺点。通常对薄膜太阳能板的命名来自于半导体材料的类型。1、不定形硅(a-Si)不定形硅是最早的也是最成熟
20182022年CIGS薄膜太阳能电池预测
2016年12月发布的《太阳能发展“十三五”规划》指出,到2020年底,太阳能发电装机达到1.1亿千瓦以上,其中,光伏发电装机达到1.05亿千瓦以上,在“十二五”基础上每年保持稳定的发展规模;太阳能热发电装机达到500万千瓦;太阳能利用集热面积达到8亿平方米;到2020年,太阳能年利用量达到1.4亿
非晶硅薄膜太阳能电池的性能特点
非晶硅薄膜太阳能电池成本低重量轻,便于大规模生产,有极大的潜力。非晶态硅,其原子结构不像晶体硅那样排列得有规则,而是一种不定形晶体结构的半导体。非晶硅属于直接带系材料,对阳光吸收系数高,只需要1μm厚的薄膜就可以吸收80%的阳光。非晶硅薄膜太阳能电池于1976年问世,南于硅原料不足和价格上涨,促进了
初心驱动探索-使命引领创新
逄淑平带领研究组进行太阳能电池性能测试气体修复钙钛矿薄膜和对气体修复技术的亮点报道 青岛生物能源与过程研究所供图气体修复设备和修复后的大面积钙钛矿薄膜 青岛生物能源与过程研究所供图逄淑平研究团队 青岛生物能源与过程研究所供图如今,我们已经进入了信息时代。半导体材料与器件不仅是现代信息社会的支柱
大面积柔性钙钛矿太阳能电池有了新进展
近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员杨栋和研究员刘生忠团队发表了大面积柔性钙钛矿太阳能电池的综述文章,系统地探究了大面积柔性钙钛矿太阳能电池的工业兼容方法、突破性技术、如何提高效率等问题,并讨论了柔性钙钛矿太阳能电池组件高通量生产的机遇和挑战。相关成果发表在《焦耳》上。柔性钙钛矿太阳能电池具有高
物理所钙钛矿型甲胺铅碘薄膜太阳能电池研究获进展
钙钛矿型甲胺铅碘薄膜太阳能电池以其结构简单、制备成本低廉等优点吸引了众多科研工作者的关注。其光电转化效率在近5年内从3.8%迅速提高到15%以上,高于非晶硅太阳电池效率,被Science评选为2013年十大科学突破之一。随着电池工艺的进一步发展和成熟,电池效率有望突破20%,有广泛的应用前景。但
柔性有机太阳能电池效率突破16.5%
有机太阳能电池(Organic solar cells, OSCs)近年来发展迅速,但柔性光伏器件的效率远低于刚性器件的效率水平,尤其是对可延展性柔性OSCs的研究滞后。 中科院宁波材料技术与工程研究所有机光电材料与器件团队,在研究员葛子义带领下通过三元策略在聚合
柔性有机太阳能电池效率突破16.5%
有机太阳能电池(Organic solar cells, OSCs)近年来发展迅速,但柔性光伏器件的效率远低于刚性器件的效率水平,尤其是对可延展性柔性OSCs的研究滞后。 中科院宁波材料技术与工程研究所有机光电材料与器件团队,在研究员葛子义带领下通过三元策略在聚合
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
化学所制备柔性可穿戴太阳能电池
柔性可穿戴电子是未来电子元器件发展的热点方向,电源是其重要的组成部分。电源的选择和设计影响未来可穿戴电子的设计与功能。目前,电源对可穿戴电子的户外使用性、大面积贴合性和安全性有较大限制。 近年来,金属有机杂化钙钛矿太阳能电池以其优越的光电转换性能而受到广泛关注。基于钙钛矿材料平面结构器件的光电
新型二维钙钛矿薄膜可构筑更高效的太阳能电池
西安交通大学电子与信息学部电子科学与工程学院郗俊特聘研究员及其合作者研究了基于咔唑衍生物系列的自组装分子(SAMs)作为非聚合物空穴选择性接触层对无甲胺组分的RP相二维钙钛矿薄膜的晶体生长模型、空间多尺度结构以及形成能谱的影响,发现这种SAM层促进了二维钙钛矿的晶体生长。近日该研究成果发表在《先进能
我国研制出高转化率钙钛矿光伏电池
我国研究人员通过新型材料研发和工艺创新,使钙钛矿太阳能电池大面积组件的转化效率提升至16%,该数据为目前钙钛矿太阳能电池组件的最高转化率。这一数据取得国际权威机构认证并被《太阳能电池效率记录表》收录,于6月21日发表于光伏领域权威杂志《光伏进展:研究与应用》。《太阳能电池效率记录表》由澳大利亚