科学家找到延长钙钛矿太阳电池寿命新思路
创始人
2025-03-08 11:40:27
0

本文转自【新华网】;

新华社上海3月7日电(记者吴振东)相较于晶硅电池,钙钛矿太阳电池具有转化效率高、成本低、轻量化等优势,是极具应用前景的新型光伏技术,但器件的不稳定性是限制其产业化的首要挑战。

记者从华东理工大学获悉,该校清洁能源材料与器件团队的一项研究发现,“光机械诱导分解效应”是新型光伏不稳定性的关键机制,并提出了石墨烯—聚合物机械增强钙钛矿材料的新方法,据此制备的新器件打破了钙钛矿太阳电池的“短命”魔咒。该研究为钙钛矿太阳电池产业化提供了新的解决方案,相关成果7日发表于《科学》杂志。

钙钛矿材料是钙钛矿太阳电池的关键组分。“光机械诱导分解效应”是指该材料内部的动态局域应力诱发材料发生分解。科研团队负责人侯宇教授介绍,在太阳光照下,钙钛矿材料表现出显著的光致伸缩效应,膨胀比例可超过1%,这会导致钙钛矿晶体间的挤压,并在晶界附近积累局部应力,加速晶界区域的缺陷形成,造成钙钛矿电池的性能损失。

为提升钙钛矿材料稳定性,科学家此前尝试过设计控制材料表面分子结构等多种方法,但仍难满足实际应用需求。“光机械诱导分解效应”的发现,为解决这一难题带来了新思路。

据介绍,同等外力作用下,石墨烯形变的程度仅为钙钛矿材料的1%至2%,且具有均匀致密、耐机械疲劳和化学性质稳定的优点。借助石墨烯就能提升钙钛矿材料的稳定性。“得益于石墨烯出色的机械性能和聚合物的耦合效应,石墨烯—聚合物双层结构将晶格变形率从+0.31%下降至+0.08%,有效减少了晶界附近由膨胀引起的材料破坏。”侯宇说。

动态结构演变实验和模型计算证实,这一新型钙钛矿太阳电池器件在工作条件下能有效抑制晶格变形和横向离子扩散。例如,在标准太阳光照及高温下工作3670小时后,器件仍能保持初始效率的97%以上。

相关内容

热门资讯

人工智能这匹“千里马”如何发力... 人民网记者 许维娜 当人工智能越来越像一匹日行千里的骏马,我们该如何驾驭好它? 7月30日,中共中央...
迈威机器人为马来西亚制造商部署... 迈威机器人(Multiway Robotics)近日宣布,已为马来西亚一家制造企业完成智能仓储自动化...
2026年哈尔滨哪个店手机是正... 近刷到不少朋友在问,想找卖手机的靠谱店有吗,哈尔滨哪有靠谱的卖手机的店啊,哪有卖手机配件全的店啊,作...
机器人运动会全自主项目占多数,... 星海图R1 Lite机器人在国家速滑馆训练场备战2026世界人形机器人运动会。新京报贝壳财经记者 程...
出海提速叠加国内需求扩张,如何... 据多家行业媒体报道,三星电子与SK海力士正在评估中微公司开发的刻蚀设备,考虑将其导入旗下在华工厂的产...
不等了!一个盲人上手造了个导盲... 一个看不见的人,如何获得独立出行的自由? 访谈 | 刘思洁、李嘉星 撰文|刘思洁 编辑|张薇 封面来...
益芯诚科技取得便于更换广告布的... 国家知识产权局信息显示,深圳市益芯诚科技有限公司取得一项名为“一种便于更换广告布的广告灯箱”的专利,...
空气能排行榜选购:四级清单速配 开篇:看排行榜选热泵,容易踩的一个坑 很多人选空气能热泵时,习惯用一个简化公式:“打开排行榜,挑前几...
荣获多个奖牌!全国青少年无人机... 齐鲁晚报·齐鲁壹点 通讯员 李宏生 7月30日至8月2日,“十年砺翼·津彩未来”为主题的第十届全国青...
贵州首个“算力方舱”建成投运 在贵安新区南方能源大数据中心的一块空地上,一个40英尺的集装箱静静伫立。打开箱门,没有轰鸣的风扇声,...