【电气技术】高效太阳能电池的理想串联体：石墨烯-钙钛矿
物理定律将硅太阳能电池的最高效率限制在32% ， 面对太阳能转换效率的困境 ， 科学家们已耗费数十年的时间试图找到其他替代品 ， 如钙钛矿 。 然而 ， 后者的制造存在几个挑战 ， 其中扩大太阳能电池板的生产是迈向成功的关键一步 。
本文插图
【【电气技术】高效太阳能电池的理想串联体：石墨烯-钙钛矿】同时 ， 科学家试图将两种或两种以上的太阳能光伏技术结合起来 ， 使得不同材料在性能和光吸收范围上实现互补 ， 以提高光伏转换的效率 。 如钙钛矿-硅串联太阳能电池 ， 将硅和钙钛矿的优势结合起来 ， 然而稳定性、效率和大规模生产似乎仍然是一个遥不可及的梦 。 随后石墨烯的出现 ， 被认为对太阳能电池性能的提升有很大帮助 ， 甚至将带来革命性的突破 。
近日 ， 罗马托尔维加塔大学、意大利理工学院的研究人员及其附属机构石墨烯旗舰成员BeDimensional与西班牙清洁技术公司ENEA合作 ， 成功地将石墨烯与串联的钙钛矿-硅太阳能电池相结合 ， 其转换效率高达26.3% ， 相关研究成果已发表于《焦耳》（Joule）杂志 。
本文插图
基于石墨烯多功能特性 ， 石墨烯的串联太阳能电池效率几乎是纯硅的2倍 ， 该研究团队设想了一种新的制造方法 ， 用于生产大面积的太阳能电池板 ， 并降低生产成本 。 结果表明石墨烯和相关的层状材料将使更高效、更经济的大面积太阳能电池板实现商业化 。 这项新技术可以应用于现有的钙钛矿太阳能电池 ， 使用的是基于标准解决方案的制造方法 。
该研究团队表示 ， 制造石墨烯太阳能电池的新方法有着双重优势 。 首先 ， 它可以用于增强现所有不同类型的钙钛矿太阳能电池 ， 包括那些在高温下加工的电池；但更重要的是 ， 可以利用广泛使用的“溶液制造方法”来整合石墨烯 ， 这是进一步工业化应用该技术并生产石墨烯太阳能电池板的关键 。
事实上 ， 他们已经致力于两个面向工业的“先锋项目” ， 以挖掘石墨烯太阳能电池的应用潜力 。 研究人员指出 ， 这种创新方法是朝着开发串联太阳能电池迈出的第一步 ， 这种电池的效率超出了单节硅器件的极限 ， 分层的材料将是实现这一目标的关键 。
本文插图
这种新型太阳能电池将成为石墨烯旗舰项目GRAPES的基础 ， 该项目将进行石墨烯基钙钛矿-硅串联太阳能电池的试生产 ， 目标是超过30%的太阳能转换指标 ， 同时降低生产成本 。 另一个关键目标是保持高太阳能转换效率 ， 同时增加太阳能模块的大小 。
据了解 ， 作为一个由欧盟委员会资助的项目 ， GRAPES项目的任务是提高这项技术的稳定性和效率 ， 提升欧洲对太阳能项目的接受程度 。 而自石墨烯旗舰项目GRAPES启动以来 ， 石墨烯及相关材料在太阳能发电方面的应用被视为一项战略重点 。
推荐阅读
- 快充@三口65瓦+氮化镓技术！征拓新品：小却如此强悍
- 【】直播行业打响“技术战”，酷狗3D虚拟直播脱颖而出，优势何在？
- 技术@全球首套规模化太阳燃料合成示范项目试车成功丨转化亮点
- [技术]安芯半导体再出货一台光刻机，价值千万元！满足国内芯片企业需求
- 『技术』鹤壁：全面提升科技创新能力为建设高质量富美鹤城贡献科技力量（1）
- 技术@为楼宇安上“智慧大脑”，翠苑街道开创“一平台”数据互通模式
- 每日经济新闻咨询@联邦学习成人工智能新贵 腾讯安全：技术服务能力才是重点
- 区块链■币圈借央行数字货币自嗨 区块链技术前景未定
- 「事情」史海峰：万字长文剖析技术人如何成长
- 技术■太阳能电池组件最佳冷却技术获新突破