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钙钛矿太阳能电池效率创新高

2023/8/25 9:35:29 材料来源：雅时

1cm²电池实现24.35%的稳定效率

新加坡国立大学(NUS)的科学家团队设计出一款钙钛矿太阳能电池，其有效面积为1 cm2，但效率达24.35%，创下世界纪录。科学家们表示，这一成就为更便宜、更高效、更耐用的太阳能电池铺平了道路。

为了促进对不同太阳能电池技术的一致比较和基准测试，光伏(PV)界使用了标准尺寸（至少1 cm2）的太阳能电池，揭示太阳能电池效率表中单太阳太阳能电池的效率。新加坡国立大学团队破纪录前，最佳1 cm2钙钛矿太阳能电池的功率转换效率为23.7%。

新加坡国立大学研究团队由新加坡国立大学设计与工程学院化学与生物分子工程系和新加坡太阳能研究所（SERIS）的科学家组成，其中新加坡太阳能研究所是新加坡国立大学的大学级研究机构。该研究团队的负责人侯毅说道，“为了应对这一挑战，我们致力于开发创新技术和可扩展技术，旨在提高1 cm2钙钛矿太阳能电池的效率。我们的目标是缩小效率差距，发挥大尺寸设备的全部潜力。”

他补充道：“这项研究基于14年以上的钙钛矿太阳能电池开发经验，是首个倒置结构钙钛矿太阳能电池的实例，其有效面积为1 cm2，大于正常结构钙钛矿太阳能电池，这主要是因为我们的钙钛矿太阳能电池中采用了创新电荷传输材料。由于倒置结构钙钛矿太阳能电池的稳定性和可扩展性始终很出色，因此与正常结构钙钛矿电池相比，其效率更高，代表这项尖端技术在商业化方面达成重要里程碑。”

成功将一种新型界面材料与钙钛矿太阳能电池相结合，从而取得这一成就。

SERIS博士后研究员兼团队成员Li Jia解释道，“引入这种新型界面材料带来了一系列有利属性，包括优异的光学、电学、化学特性。这些特性协同作用，可提高钙钛矿太阳能电池的效率，延长钙钛矿太阳能电池的寿命，为显著提高其性能和耐用性铺平了道路。”

新加坡国立大学团队公布的研究结果在推进低成本、高效、稳定的钙钛矿太阳能电池技术商业化方面，是另一个里程碑。团队成员兼新加坡国立大学博士生Wang Xi说道，“我们的研究结果为加速太阳能电池的商业化，并将其集成到各种能源系统中奠定了基础。我们对这一发明的前景感到兴奋，这一发明对可持续和可再生能源未来而言，是一项重大贡献。”

该团队关注的另一个关键领域是提高钙钛矿太阳能电池的稳定性，因为钙钛矿材料易受水分影响，会随时间的推移而降解。Hou评论道：“我们正在开发一种定制的加速老化方法，将这项技术从实验室带到工厂。我们的下一个目标包括交付具有25年运行稳定性的钙钛矿太阳能电池。”

该团队还致力于将太阳能电池扩展为模块，以在更大范围内展示其可行性和有效性。

参考文献

'Solar cell efficiency tables (version 62)'; Progress in Photovoltaics Research and Applications, 21st June 2023

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