澳大利亞昆士蘭大學宣稱,其研發的錫基鹵化物鈣鈦礦(THP)太陽能電池獲得了16.65%的認證效率,從而刷新了世界紀錄。
該技術被校方稱為"環保型鈣鈦礦",采用2D/3D異質結結構。這種結構能有效調控結晶過程并抑制缺陷形成,制備出高質量的THP薄膜。
這項獲得認證的紀錄效率由王連洲教授團隊實現,該團隊的成員來自昆士蘭大學澳大利亞生物工程與納米技術研究所及化學工程學院。
研究論文以《均勻2D/3D異質結構錫基鹵化物鈣鈦礦光伏器件》為題發表于《自然·納米技術》期刊。研究人員披露,該太陽能電池在連續1500小時單太陽光照下,峰值效率達到17.13%,認證輸出效率為16.65%。
王教授表示,其所在實驗室獲得的認證效率較此前THP太陽能電池的最高紀錄提升了近1%。
"這個數字看似不大,但在這個以精微漸進著稱的領域,卻是一個巨大飛躍,"王教授表示。
"這一效率值已與市場上許多硅基太陽能電池的效率相當,同時還具備成本更低、制造更快的潛力。我們不僅為創下紀錄感到振奮,更高興能為經濟型可再生能源技術的進步做出貢獻。"
錫基鹵化物鈣鈦礦太陽能電池不僅能降低光伏成本,還能通過用環保的錫替代常見的有毒鉛元素,實現更高的可持續性。據期刊論文所述,該技術還具有"理想的光電特性,包括最佳帶隙(1.3-1.4電子伏特)、高載流子遷移率和低激子結合能"。
研究組成員賀東旭博士補充指出,由于鈣鈦礦器件的生產比硅基太陽能電池更可持續,因此具有"巨大的商業潛力"。
"THP技術的優勢在于使用了更環保的錫材料,而非大多數鈣鈦礦太陽能電池所采用的有毒鉛元素,這意味著采用THP技術的太陽能電池可以安全地安裝在家居環境中。"
王教授表示,THP電池的靈活性和多功能性——加上其效率的提升——可能使其成為家用太陽能光伏組件的理想選擇,既適用于戶外,也適用于室內場景。
"除了太陽能組件,我們在論文中采用的方法還可應用于其他需要高質量鈣鈦礦薄膜的器件,比如激光器、光電探測器和晶體管。"
這是澳大利亞科研機構今年在太陽能電池技術領域取得的又一項紀錄。今年1月,新南威爾士大學的一組科學家和工程師宣布,他們使用寬帶隙鈣鈦礦太陽能電池創造了光伏效率的新世界紀錄。
新南威爾士大學光伏與可再生能源工程學院的團隊宣布,通過氫強化技術,他們將寬帶隙鈣鈦礦太陽能電池的效率提升到了前所未有的13.2%。
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