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南工大帶來全新成果 有望幫助鈣鈦礦光伏器件突破性能瓶頸
2025年11月06日 17:00:10
來源：化工儀器網(wǎng) 作者：小王 點擊量：4398
近日，南京工業(yè)大學(xué)研究團隊帶來全新成果。據(jù)悉，該?？蒲袌F隊采用全真空熱蒸發(fā)技術(shù)，制備出0.066平方厘米的鈣鈦礦光伏器件，該器件光電轉(zhuǎn)換效率高達(dá)25.19%
隨著能源問題的不斷加劇，在環(huán)境意識的推動下，人類開始嘗試發(fā)展清潔能源產(chǎn)業(yè)。太陽能作為可再生能源的代表，在這個過程中得到了飛速發(fā)展。從用金屬做成的凹面鏡將太陽能匯聚起來用于物品加熱，到如今借助光電效應(yīng)實現(xiàn)太陽能發(fā)電。太陽能已經(jīng)成為了現(xiàn)代能源體系中重要的一部分。
尤其是在科學(xué)家的努力下，光伏發(fā)電得以不斷改善，相關(guān)技術(shù)也在不斷獲得突破。但即便如此，如今的光伏產(chǎn)業(yè)仍存在不少弊端，而這些弊端有許多來自于光伏電池材料的性能限制。也正因如此，光伏產(chǎn)業(yè)的一個重要研究課題，便是在光伏材料上尋求發(fā)展。
近日，南京工業(yè)大學(xué)研究團隊帶來全新成果。據(jù)悉，該?？蒲袌F隊采用全真空熱蒸發(fā)技術(shù)，制備出0.066平方厘米的鈣鈦礦光伏器件，該器件光電轉(zhuǎn)換效率高達(dá)25.19%，且在持續(xù)工作超過1000小時后，性能依然保持在95%以上。利用該方法制備的1平方厘米鈣鈦礦光伏器件，效率也達(dá)到23.38%，展現(xiàn)出巨大的產(chǎn)業(yè)化潛力。
鈣鈦礦太陽能電池是依靠鈣鈦礦結(jié)構(gòu)材料進行光電轉(zhuǎn)換的一種新型光伏電池。是第三代太陽能電池的重要代表。
鈣鈦礦太陽能電池作為當(dāng)下新興的光伏技術(shù)，其又是在于原材料豐富且低光照下表現(xiàn)良好，但是其大面積應(yīng)用時效率會嚴(yán)重?fù)p失的缺點，卻限制了其進一步發(fā)展。此次南京工業(yè)大學(xué)的成果一定程度上便是解決了該缺陷。
據(jù)悉，此次研究中南京工業(yè)大學(xué)團隊采用的全真空熱蒸發(fā)技術(shù)，通過將原材料加熱，使其以分子或原子的形式“飛”到基板上，均勻凝結(jié)成膜，在不使用溶劑的情況下，生產(chǎn)出了均勻致密的鈣鈦礦晶體膜層，從而幫助鈣鈦礦光伏器件突破性能瓶頸。
實驗結(jié)果顯示，借助該技術(shù)，不僅將小面積電池效率提升至25.19%，還進一步提升了器件的工作穩(wěn)定性。更重要的一點是，由于加工過程中無需使用溶劑，因此也避免了傳統(tǒng)工藝中N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亞砜等有毒溶劑存在的環(huán)境污染問題。
目前，相關(guān)成果已經(jīng)發(fā)表于國際學(xué)術(shù)期刊《自然·光子學(xué)》，感興趣的讀者可以自行查閱學(xué)習(xí)。
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