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一款光电化学电池将太阳能转化为氢气效率创新纪录

美国莱斯大学工程师将下一代卤化物钙钛矿半导体与电催化剂相结合,研制出了一款耐用、成本效益高且可扩展的光电化学电池,其能以20.8%破纪录的效率将太阳能转化为氢气。最新设备可作为一个化学反应平台,利用太阳能产生燃料。相关论文刊发于最新一期《自然·通讯》杂志。 研究团队表示,利用阳光作为能源制造化学品是清洁能源经济领域的最大难题之一,他们希望建立经济可行的平台,利用太阳能产生燃料。鉴于此,在最新研究中,他们设计出能将吸收的光转化为电,并利用转化而来的电力完成水解反应生成氢气的光电化学电池。 迄今,利用光电化学技术生产绿氢(由太阳能等可再生能源产生的氢)一直面临半导体效率低且成本高两大障碍。研究团队还有一个必须要克服的挑战是,卤化物钙钛矿在水中极不稳定,用于让半导体绝缘的涂层要么会破坏其功能,要么会损坏它们。 经过多次尝试,研究人员终于成功找到了解决方案。他们认为屏障需要两层,一层用来阻挡水;另一层用来在钙钛矿层和保护层之间......阅读全文

太阳能转化氢效率创新纪录

  美国莱斯大学工程师将下一代卤化物钙钛矿半导体与电催化剂相结合,研制出了一款耐用、成本效益高且可扩展的光电化学电池,其能以20.8%破纪录的效率将太阳能转化为氢气。最新设备可作为一个化学反应平台,利用太阳能产生燃料。相关论文刊发于最新一期《自然·通讯》杂志。  研究团队表示,利用阳光作为能源制造化

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

化学所在可穿戴钙钛矿太阳能电源研究中取得进展

  可穿戴电子是未来电子元器件研究发展的重要方向,其中电源是核心的组成部分。电源的获取方式和效率影响着未来可穿戴电子的设计与功能。目前,可穿戴电子设备的电源主要为锂离子电池,其固有特性一定程度上限制了可穿戴电子的户外使用性、安全性和人体皮肤贴合性。  近年来,金属有机杂化钙钛矿太阳能电池以其优越的光

中科院研制出世界上效率最高的钙钛矿太阳能电池

钙钛矿太阳能电池是未来颇具应用潜力的光伏技术之一。中科院半导体所科研团队通过引入少量氯化铷,同时实现了钙钛矿太阳能电池的高光电转换效率和高稳定性,研制出的单结钙钛矿太阳能电池达到目前公开发表的世界最高效率。近日,相关成果发表在《科学》杂志上。钙钛矿太阳能电池成本低、光电转换效率高,经过十多年的快速发

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

中科院半导体所实现了钙钛矿太阳能电池高效又稳定

近日,中科院半导体研究所(以下简称半导体所)研究员游经碧带领团队在《科学》发表的研究发现,通过在钙钛矿材料中引入少量氯化铷(RbCl),可将常见的引起钙钛矿不稳定的二次相PbI2转化成为全新的热稳定性和化学稳定性好的(PbI2)2RbCl(简称PIRC)。该研究实现了85摄氏度条件下钙钛矿材料热稳定

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

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:从乌拉尔山脉里走出的一种新型光伏电池

2013年,一种新型太阳能电池材料——钙钛矿突然成为人们关注的焦点。它具备高效率、低成本、制造工艺简单、光谱吸收范围广等优势,即使在弱光条件下也能保持光电转换率。用这种材料制成的电池被《科学》杂志评为2013年十大突破之一。所有光伏太阳能电池光电转换都依赖于半导体将光能转换为电能。自20世纪50年代

半导体所钙钛矿太阳电池研究取得进展

  近几年,有机无机杂化钙钛矿太阳电池被广泛关注。该材料具有带隙可调、吸收系数高、载流子寿命长和载流子迁移率高等优点。钙钛矿太阳电池被报道的最高效率已超过20%。近日,中国科学院院士、中科院半导体研究所半导体材料科学重点实验室王占国课题组,在钙钛矿太阳电池载流子输运管理研究方面取得了新进展。  作为

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、

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

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

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

新方法助力制备高光电性能钙钛矿纳米晶

近日,中科院大连化学物理研究所研究员韩克利团队在制备高质量金属卤化物钙钛矿纳米晶方面取得新进展。该团队利用锗卤化物作为理想的前驱体,设计了一种更有效、毒性更小的制备高光电性能金属卤化物钙钛矿纳米晶体的新方法,该方法可明显改善纳米晶的光电质量。相关研究成果发表在《纳米快报》上。铅基和非铅钙钛矿纳米晶的

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

新研究或大幅提高钙钛矿电池寿命

  在保证转换效率的基础上极大地提高电池寿命,是钙钛矿太阳能电池研究者的目标。日前,北京大学工学院材料科学与工程系周欢萍课题组和化学与分子工程学院严纯华院士课题组的合作成果“利用Eu3+/Eu2+氧化还原离子对提高铅碘钙钛矿太阳能电池工作寿命”,在线发表于国际期刊《科学》主刊。  器件寿命(即稳定性

钙钛矿-钙铁石-单层钙钛矿三态拓扑学相变成功实现

  对于过渡金属氧化物体系,离子缺陷在诱导或提升材料功能方面起到了关键作用。人为调控离子过程是控制过渡金属氧化物功能的有力手段。氧缺陷和金属离子的缺陷可以在特定的温度和电场下移入、或者移出样品,进而产生磁有序、金属-绝缘体转变、铁电极化甚至结构转变等独特的物理现象。研究表明,通过控制离子的有序迁移,

科学家发现无机钙钛矿的“孪生兄弟”有机钙钛矿铁电体

图. A.无金属钙钛矿铁电体的结构示意图。B. MDABCO-NH4I3铁电性测试的电滞回线数据。C. 具有不同手性的R-3AQ-NH4Br3及S-3AQ-NH4Br3的结构示意图及其振动圆二色(VCD)光谱。  在国家自然科学基金项目(项目编号:21290172,91222101,91622113

稳定的钙钛矿型太阳能电池可增加太阳能功效

  一项新的研究证明,在钙钛矿型太阳能电池中添加铯可显著增加其热和光稳定性,并同时维持高能效。金属卤化物钙钛矿光伏电池颇具吸引力,因为当置于顶端第二层时,它们具有将市售硅光伏电池效能增加20-30%的潜力。这一增效之所以出现是因为钙钛矿电池能吸收更大波长范围的光——其中包括较高能量的蓝光;然而,可达

手性钙钛矿半导体实现可见-近红外双模圆偏振探测

  圆偏振探测在药物筛选、遥感、量子计算、自旋光电子信息和通讯等领域有广阔的应用前景。其中,基于手性材料的圆偏振直接探测在器件小型化和集成化方面的优势受到广泛专注。层状杂化钙钛矿材料结构可设计性强,易于引入手性基元获得其圆二色性,制备出半导体特性优异的层状手性杂化钙钛矿材料应用于圆偏振直接探测。但目

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

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

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

椅式能带结构调控无机钙钛矿材料光电性能新策略

  近日,我所薄膜硅太阳电池研究组(DNL1606)刘生忠研究员团队与陕西师范大学田庆文教授、王康博士等合作,在无机CsPbI3太阳电池研究方面取得新进展,研发出具有椅式能带结构的无机太阳电池。  无机CsPbI3材料因其高热稳定性、化学稳定性,以及优异的光电性能,在太阳电池领域具有广阔的应用前景。

化学所在制备高效稳定的模块化钙钛矿器件方面取得进展

  金属卤化物钙钛矿作为一种直接带隙半导体材料,具有结构可设计性、带隙可调、禁带宽度合适、载流子迁移率高及成本低廉等优点,是第三代薄膜太阳能电池的代表性材料。然而三维钙钛矿对水氧的敏感性,导致器件在自然工作状态下效率急剧衰减,严重阻碍了钙钛矿太阳能电池的商业化进程。二维钙钛矿作为三维钙钛矿的延伸材料

朱瑞、龚旗煌等在反式钙钛矿电池研究中的突破性成果

  北京大学物理学院“极端光学创新研究团队”的朱瑞研究员、龚旗煌院士与合作者展开研究,首次采用“胍盐辅助二次生长”技术调控钙钛矿半导体特性,在提升反式结构钙钛矿太阳能电池性能方面取得了突破性成果,创下了该类太阳能电池器件效率的最高记录。相关研究于2018年6月29日在国际顶级学术期刊《科学》(Sci