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      11月鈣鈦礦電池十大進展

      2021-12-02 14:20
      全球光伏
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      1. Saule Technologies發布新型鈣鈦礦電子產品

      11 月 26 日,Saule Technologies 推出由鈣鈦礦太陽能電池供電的電子貨架標簽(PESL)技術,成為世界上第一個由鈣鈦礦光伏電池驅動的電子價格和廣告標簽。

      圖1:Saule Technologies 提供的 PESL 圖像

      這些設備可以通過無線信號更改其上顯示的消息,這款智能電子標簽系統據說使用壽命約為 10 年。此前Saule Tech 還發布過用于建筑外墻的鈣鈦礦電池供電大型百葉窗。

      11月20日,《光伏領跑者創新論壇》發布:Saule將出席全球鈣鈦礦光伏論壇并作重要報告。

      2. 西班牙科學家用石墨烯改善鈣鈦礦電池

      西班牙的研究人員展示了石墨烯如何改善鈣鈦礦太陽能電池。

      最近的研究表明,石墨烯相關材料的加入提高了鈣鈦礦太陽能電池的性能和穩定性。石墨烯具有疏水性,可以增強鈣鈦礦太陽能電池的多種特性。包括可以增強穩定性和鈣鈦礦晶疇界面處電子陷阱的鈍化。石墨烯還可以提供更好的能級對齊,從而產生更高效的電池。

      圖2:在碘化鉛薄膜上用原始石墨烯改進太陽能電池

      在最近的一項研究中,西班牙科學家使用原始石墨烯來改善 MAPbI 3的特性。MAPbI 3是一種流行的鈣鈦礦材料,原始石墨烯與金屬鹵化物鈣鈦礦結合形成太陽能電池的活性層。通過分析所得的石墨烯/鈣鈦礦材料,觀察到當使用最佳石墨烯量時,高應力條件下的平均效率值為 15%。

      3. 德滬開發全球手套大面積鈣鈦礦涂膜設備

      鈣鈦礦量產設備傳來重磅消息:上海德滬開發的全球首套用于大面積鈣鈦礦太陽能面板制造核心涂膜設備系統驗收成功,成為我國首個超越日本、德國、韓國頭牌企業,可以提供高品質量產電子級精密狹縫涂布設備的本土公司。

      進一步推動鈣鈦礦與疊層電池的產業化進程,上海德滬涂膜設備有限公司還積極攜手上海市太陽能學會、光伏領跑者創新論壇、協鑫(集團)控股有限公司弗斯邁智能科技(江蘇)有限公司、荷蘭SMIT公司等六方,共同主辦的“第三屆全球鈣鈦礦與疊層電池產業化論壇”,將于 12 月 5~7 日在江蘇昆山召開。屆時德滬將詳細介紹該設備的研發和應用技術。

      4. 萊斯大學的高效、穩定研究

      二維鈣鈦礦中的光激活層間收縮可以實現穩定高效的太陽能電池。

      萊斯大學喬治 R 布朗工程學院的 Aditya Mohite 實驗室的研究人員以及普渡大學和西北大學、美國能源部國家實驗室洛斯阿拉莫斯、阿貢和布魯克海文以及位于法國雷恩的電子與數字技術研究所 (INSA) 的合作者在鈣鈦礦電池的原子設計方面達到了新的標桿。由半導體鈣鈦礦制成的薄太陽能電池,在提高效率的同時也注重穩定性。

      萊斯大學研究人員發現,陽光本身使二維鈣鈦礦中原子層之間的空間收縮,足以將材料的光伏效率提高18%。

      5. HZB:完美的鈣鈦礦 - 完美的工藝

      HZB研究所鈣鈦礦實驗室的MBRAUN稱,鈣鈦礦真空沉積的不良工藝控制是有機前體分子特性的結果(低蒸發溫度,在腔室中產生分壓),通過對系統的兩個主要修改可以解決這些問題:

      l 一種特殊的系統設計,用于優化受控過程的操作制度

      l 一種新型高精度前驅體沉積源

      圖3:HZB 的 HySPRINT 鈣鈦礦實驗室照片

      包括多源共沉積工藝在內的揮發性化合物(例如MAI)的沉積可以在高度受控的高真空條件下進行。此外,可以可靠地使用蔭罩來構造沉積材料。

      6. 先進成像技術研究鈣鈦礦行為

      劍橋大學的研究人員與劍橋的卡文迪什實驗室、位于迪德科特的鉆石光源同步加速器設施和日本沖繩科學技術研究所合作,首次使用了一套相關的多模態顯微鏡方法進行可視化,研究為什么鈣鈦礦材料似乎對其結構中的缺陷如此寬容。

      優秀半導體的典型模型是非常有序的結構,但鈣鈦礦中組合的不同化學元素陣列創造了一個更加“混亂”的景觀。通常這種異質性會導致材料中的缺陷,從而導致納米級“陷阱”,從而降低設備的光伏性能。

      但是,盡管存在這些缺陷,鈣鈦礦材料仍然顯示出與其硅替代品相當的效率水平。事實上,同一小組的早期研究表明,無序結構實際上可以提高鈣鈦礦光電的性能,令人驚訝。他們的最新工作試圖解釋為何無序結構對于鈣鈦礦反而能提升性能。

      7. 鈣鈦礦和 MOF 混合產生高度穩定的發光復合材料

      世界上很多大學和實驗室的研究人員最近都在嘗試熔化金屬有機框架 (MOF) ,并將它們與鈣鈦礦材料混合,以產生高度穩定的發光復合材料。據報道,該混合物可抵抗熱、空氣和濕氣的暴露。

      劍橋大學的化學家Thomas D. Bennett 在其論文中稱,鹵化鉛鈣鈦礦,例如碘化銫鉛,自然會顯示出光致發光。然而這種發光相僅在高溫下才穩定,當材料冷卻時,它的影響就會消失。在這項新工作中,研究人員使用 MOF 玻璃保留了這種光致發光,以在室溫下捕獲這種亞穩相,同時封裝和保護鈣鈦礦。

      8. HZB 鈣鈦礦-疊層電池創造了 29.8% 新效率記錄

      《全球光伏》近日報道:由 Christiane Becker 教授、Bernd Stannowski 教授和 Steve Albrecht 教授領導的HZB團隊共同成功將鈣鈦礦硅串聯太陽能電池的效率提升至 29.80% 的新紀錄。該結果已由 Fraunhofer ISE CalLab 正式認證,并記錄在 NREL 圖表中。

      圖4:HZB 串聯 PSC 的效率接近 30%

      該鈣鈦礦疊層電池基于兩項創新:納米紋理正面(左)和帶有電介質反射器的背面(右)。

      2020 年 1 月,HZB 鈣鈦礦疊層電池實現了29.15%效率紀錄,此后不久Oxford PV宣布了 29.52% 的認證效率。從那時起,新記錄的競爭一直在進行,30% 的效率就像是這項引人入勝的新技術的心理門檻,能夠不斷接近乃至超越或將徹底改變光伏行業。HZB 不同團隊和研究所之間的良好合作讓HZB在鈣鈦礦效率領域不斷創造世界紀錄。

      9. 26㎝?的面積上實現了鈣鈦礦電池21.4%的轉換效率

      11月中旬,國際科學家團隊使用特定的排列方式在26㎝?的面積上實現了鈣鈦礦電池21.4%的轉換效率,創造了該尺寸的效率記錄。

      在0.09cm?的面積上,鈍化制備的電池達到了23.9%的轉換效率;當放大到26cm?時,電池的轉換效率達到了21.4%。該電池在運行1000小時后保持了初始效率的85%,在氮氣中加熱到85攝氏度,1000小時后保持了初始效率的75%。

      10.總投資20億元!泰州錦能鈣鈦礦疊層電池項目落戶

      鈣鈦礦電池產業化再傳來重磅消息:泰州錦能新能源有限公司鈣鈦礦銅銦鎵硒疊層電池全產業鏈項目簽約落戶常德。公司將在常德規劃建設薄膜光伏全產業鏈項目,總投資20億元,主要建設鈣鈦礦銅銦鎵硒疊層電池研究院、生產線、光伏電站及配套設施。項目全部建成投產達產后,量產效率達22%以上。

      聲明: 本文由入駐維科號的作者撰寫,觀點僅代表作者本人,不代表OFweek立場。如有侵權或其他問題,請聯系舉報。

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