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【机器人频道 | 热点】中国科学家研发出薄膜太阳能电池,突破光伏技术难题,现领先全球

发表时间:2021-05-03 14:15:00  来源:野望文存  浏览:次   【】【】【

我们都知道,太阳对于人类的重要性,除了带给地球光明和温暖,其实阳光里还蕴含着巨大能源,所以太阳能也是最近这些年世界各国在大力发展的行业,只是因为技术、材料、环境等方面的影响,太阳能的使用场景还有很大限制,普通人一般无法使用到太阳能电池。
不过这一局面有望被打破,我国科学家的一项研究成功,让薄膜太阳能电池实现量产,又进了一步。

2021年3月26日,著名杂志期刊《科学》在线发表了西北工业大学黄维院士团队的研究成果,此项研究独创性地提出以一种多功能的“离子液体”作为溶剂来替代传统的有毒的有机溶剂制备钙钛矿光伏材料,用这一方法制备的材料具有稳定性高、制备工艺简单等优势。相关研究成果解决了传统钙钛矿光伏材料制备过程中的世界性难题,实现了光伏领域的重大突破。
能源跟食物一样,关系到人类的命运,以及未来的发展进程。尤其是对于我们中国这样的世界大国,能源问题是重要的战略性问题。

我们都知道,目前人类正在使用的能源,例如传统的煤炭、石油等等,都会产生严重的污染,随着地球人口数量的增加,环境问题也变得越发严峻,绿色能源也变成了一个新的发展发现。所以,太阳能也变成了一个好的选择。因为太阳对于人类来说,几乎是一个无限能源,每时每刻都在向太空释放着巨大的能量,用取之不尽用之不竭来形容一点也不为过。
想要使用太阳能源,就必须使用太阳能电池板,现在的太阳能电池板一般使用硅晶体材料。10多年前,出现了一种新的光伏材料,钙钛矿,它具有便宜、轻薄、可变形、环保等特点,也是各国光伏领域的研究焦点,因为它有机会使太阳能电池的应用得到颠覆性的改变。
例如传统的太阳能电池一般使用在卫星、路灯、热水器等设备上,基本上无法携带,而钙钛矿太阳能电池可以使用到日常生活里的各种设备上,例如手机、穿戴设备,具有更强的实用性。所以,业界普遍认为钙钛矿太阳能电池具有非常好的发展前景。

当然,钙钛矿材料也是有缺点的,他们非常敏感,在空气中容易发生变化。在普通环境下很难生产大批生产。黄维院士团队经过多年研究,成功地解决了钙钛矿光伏材料不稳定、光电转化率不高、工艺制备复杂等技术难题。这个解决方法是在生产过程中,利用一种环境友好、物理化学性质稳定、可调和的离子液体溶剂,实现了在室温、高湿度的环境下,就可以完成钙钛矿材料的生产。并且生产出来的钙钛矿材料在稳定性和光电转化率方面有了很大的提高,太阳能转化效率达到了24.1%。而且这种离子液体代替了原来的有毒的有机溶剂,更加环保。
通过这个技术生产的钙钛矿薄膜太阳能电池,厚度只有300纳米,只有头发丝的1/200,比纸还要薄。
可以说,这项研究成果为钙钛矿太阳能电池能够实现大批量生产奠定的基础,是我国在光伏领域的一次重大突破,也成功解决了全球光伏领域的一大痛点,具有极强的现实意义。

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责任编辑:蔡学森