印度研發新型分子前體 製造高效率太陽能電池

2020-09-22 全國能源信息平臺

【能源人都在看，點擊右上角加'關注'】

導讀：印度科學家已經開發出一種新的分子前體，用於硅藻土太陽能電池。他們用這種電池製造了一種超級太陽能電池，據說其效率是有記錄以來最高的。他們依靠低溫工藝製造該設備。

印度SRM科學技術研究院（SRMIST）的科學家開發了一種新的分子前驅體，該分子可用於基於相同化合物的硅藻土薄膜中，用於薄膜太陽能電池。

他們在最近發表在《太陽能》上的「低溫下全溶液處理功能層的超導型CZTS太陽能電池」中展示了他們的發現。用該前驅體構建了基於鈦氧化物一維納米結構的酯酸／硫化鎘異質結的超導型太陽能電池。

在250℃的溫和退火溫度下，不硫化就製得了鎂橄欖石膜。然後將其用於異質結電池中，該電池具有氟摻雜的氧化錫，二氧化鈦，硫化鎘，硅藻土和鋁的層。

科學家解釋說：「超態配置能夠克服重新組合損失，也可以提供額外的優勢，允許更容易實現光捕獲，改進後的背觸點設計，或實現串聯器件結構。」

低溫製造工藝可以防止硫化鎘的擴散和摻雜氟的氧化錫層的降解，同時使低成本製造成為可能。該電池的轉換效率達到1．04％，科學家們說，這是現有文獻中此類設備的最高水平之一。

kesterite層是基於研究人員已經開發的一種前體溶液。將氯化銅、二水合醋酸鋅、二水合氯化錫和硫代乙醯胺溶於10 ml 2－甲氧基乙醇中，攪拌10分鐘，得到黃色透明溶液。採用鍍鉬鈉石灰玻璃作為酯膜的基材。

科學家們說：「使用前驅溶液通過浸塗的方法製備了CZTS薄膜，然後在130℃乾燥，然後在500℃氬氣中退火30分鐘。」

然後在環境條件下將溶液存放在一個封閉的玻璃瓶中觀察其穩定性。紫外可見光譜顯示其吸光度性質無明顯變化。通過x射線衍射（XRD）拍攝的圖像也顯示得到的薄膜均勻光滑，並且kesterite的顆粒覆蓋了整個基底。薄膜在一個簡單的異質結器件中進行測試，器件由玻璃、鉬、氯酯、硫化鎘和鋁製成，頂部電極採用無真空層壓導電帶。

研究人員說：「所有的結果，包括霍爾效應的測量以及異質結器件的特性，都證實了器件質量優良的CZTS吸收層的形成，這將引導未來的工作，以製造最佳的高效率薄膜太陽能電池。」

他們對該設備進行了霍爾效應測量，並聲稱該薄膜的p型半導體特性顯示了優越的移動性值。他們還研究了霍爾係數，該係數描述了電流通過導電材料時的變化情況。研究人員說，電池顯示了很有前途的價值，尤其是短路電流（ISC）和開路電壓（VOC）。

免責聲明：以上內容轉載自OFweek，所發內容不代表本平臺立場。

全國能源信息平臺聯繫電話：010-65367702，郵箱：hz@people-energy.com.cn，地址：北京市朝陽區金臺西路2號人民日報社

相關焦點

  • 印度研發硅藻土電池新型分子前體   製造最佳高效率太陽能電池
    導讀：印度科學家已經開發出一種新的分子前體，用於硅藻土太陽能電池。他們用這種電池製造了一種超級太陽能電池，據說其效率是有記錄以來最高的。他們依靠低溫工藝製造該設備。印度SRM科學技術研究院（SRMIST）的科學家開發了一種新的分子前驅體，該分子可用於基於相同化合物的硅藻土薄膜中
  • 印度太陽能電池技術新進展:轉換效率可達1.04%
    我的煤炭網>新聞>行業熱點>新能源>印度太陽能電池技術新進展：轉換效率可達1．04％ 印度太陽能電池技術新進展：轉換效率可達1．04％ 發布日期：2020-11-22 00:21:37
  • 復旦大學研發新型材料 可製造太陽能纖維電池
    北極星太陽能光伏網訊:不知你是否想過，有一天我們的衣服、帽子、箱包都能「自我發電」，給手機隨時充電;佔地面積龐大的發電站將成歷史，未來只需要一個桌子大小的機器就能發電?復旦大學研究人員最近成功研製出的取向碳納米管纖維，向研發完全纖維狀的能源系統邁出了關鍵的一步。基於這一技術製造的新型太陽能纖維電池，使人類隨時隨地高效使用太陽能的夢想有望成為現實。
  • 大面積高效率薄膜太陽能電池,讓低成本發電成為可能
    大面積高效率薄膜太陽能電池，讓低成本發電成為可能 發布時間： 2019-10-14   來源：科技日報  作者：本站編輯
  • 美國團隊研發新型太陽能電池，轉化率高達20%，或將取代石油
    根據環球網7月15日的新聞，來自美國威斯康星大學的一支科研團隊近期研發出了一套新型的太陽能轉化裝置該研究團隊表示，這套新型裝置無論是在成本還是轉化效率上，都要比如今市面上大部分太陽能轉化裝置出色一些。那麼這套裝置到底有什麼看點？
  • 美國團隊研發新型太陽能電池,轉化率高達20%,或將取代石油
    但實際上如果人類可以大大提高轉化太陽能的效率，那麼太陽能將會照亮人類文明未來發展的道路。根據環球網7月15日的新聞，來自美國威斯康星大學的一支科研團隊近期研發出了一套新型的太陽能轉化裝置，該裝置名為「太陽能液流電池」。該研究團隊表示，這套新型裝置無論是在成本還是轉化效率上，都要比如今市面上大部分太陽能轉化裝置出色一些。那麼這套裝置到底有什麼看點？
  • 薄膜太陽能電池的前途在哪?
    近日，我國科研團隊首次成功研發純相的二維鈣鈦礦薄膜及其高穩定性太陽能電池，相關研究成果發表於《自然—能源》。
  • 薄膜太陽能電池生產工廠
    薄膜電池太陽電池除了平面之外，也因為具有可撓性可以製作成非平面構造其應用範圍大，可與建築物結合或是變成建築體的一部份，應用非常廣泛。薄膜太陽電池除了平面之外，也因為具有可撓性可以製作成非平面構造其應用範圍大，可與建築物結合或是變成建築體的一部份，在薄膜太陽電池製造上，則可使用各式各樣的沉積(deposition)技術，一層又一層地把p-型或n-型材料長上去，常見的薄膜太陽電池有非晶矽a-Si、銅銦硒CuInSe2 (CIS)、衍化物銅銦鎵硒CuInGaSe2 (CIGS)、和碲化鎘
  • 技術|科技先鋒:葉綠素太陽能電池
    晶矽電池的光電轉換效率理論上最高可達32%，目前產業化水平在14%-18%之間。但居高不下的製造成本，大大限制了其使用範圍。目前晶矽電池的理論使用壽命是20年(實際運營中還要考慮到電池面的清潔，以及惡劣天氣帶來的意外損傷等情況)，在全使用期的發電售價約為同期傳統電價的2倍。一些新開發的高效率太陽能電池面板造價更為高昂。
  • 上科大研發高效率高穩定性鈣鈦礦太陽能電池
    上海科技大學物質學院陳剛課題組通過使用烷基胺鹽對三維鈣鈦礦薄膜表面進行後處理，獲得高效率、高穩定性的鈣鈦礦太陽能電池；同時利用同步輻射掠入射X射線衍射技術深入研究表面後處理形成界面層的成分和結構近年來，有機無機雜化鈣鈦礦太陽能電池的光電轉換效率進一步提升至25%以上。高性能鈣鈦礦太陽能電池中一般含有甲脒和甲胺等有機陽離子，然而甲胺遇熱易分解的特性導致其熱穩定性遠達不到商業化標準；此外鈣鈦礦/電荷傳輸層界面存在的大量缺陷態進一步制約了鈣鈦礦太陽能電池的發展。
  • 大面積鈣鈦礦太陽能電池世界記錄效率
    與此相比，鈣鈦礦/鈣鈦礦（或稱"全鈣鈦礦"）疊層太陽能電池兼備高效率和低成本以及對環境造成的影響較小等特點，被認為是極具潛力的高效率低成本光伏技術之一，在未來的光伏發電技術中將佔據重要的引領作用。全鈣鈦礦疊層電池以其高效率、低成本、製備工藝簡單等突出優勢，近年來逐漸成為了世界光伏研究領域的重要熱點方向。
  • 上海科技大學—研發高效率高穩定性鈣鈦礦太陽能電池
    上海科技大學物質學院陳剛課題組通過使用烷基胺鹽對三維鈣鈦礦薄膜表面進行後處理，獲得高效率、高穩定性的鈣鈦礦太陽能電池，並進一步研究了界面調控與器件性能之間的相互聯繫。近年來，有機無機雜化鈣鈦礦太陽能電池的光電轉換效率提升至25%以上。高性能鈣鈦礦太陽能電池中一般含有甲脒和甲胺等有機陽離子，然而甲胺遇熱易分解的特性導致其熱穩定性遠達不到商業化標準;此外鈣鈦礦/電荷傳輸層界面存在的大量缺陷態進一步制約了鈣鈦礦太陽能電池的發展。
  • 德研發出新型高效多晶矽太陽能電池
    新華社柏林２月２３日電（記者嚴鋒 陳成）德國弗勞恩霍夫太陽能系統研究所日前宣布，他們研發出一種高性能多晶矽太陽能電池，光電轉換率可達２１.９％。 　　光電轉換率是指通過光電技術將太陽能轉化為電能的效率，是評測太陽能電池性能的一項重要指標。
  • 新型鈣鈦礦量子點太陽能電池打破傳統量子點太陽能電池局限
    原標題：新型鈣鈦礦量子點太陽能電池打破傳統量子點太陽能電池局限 最近美國能源部（DOE）下屬的國家可再生能源實驗室（NREL）的研究人員成功製備出13.4％轉換效率的量子點太陽能電池，刷新了量子點太陽能電池世界效率紀錄。
  • 太陽能電池的發展新趨勢
    所謂新型太陽能電池，是指用新材料、新結構和新工藝製造的太陽能電池。目前晶體矽高效太陽能電池和各類薄膜太陽能電池是全球新型太陽能電池研究開發的兩大熱點和重點。高效單晶矽太陽能電池的光電轉換效率已接近２５％，高效多晶矽太陽能電池的光電轉換效率已超過２０％。薄膜太陽能電池的研究工作主要集中在非晶矽薄膜電池、ＣｄＴｅ系薄膜電池、ＣＩＳ系薄膜電池和多晶矽薄膜電池上。
  • 南京大學譚海仁教授團隊：創造疊層太陽能電池效率新記錄
    近十幾年來，基於III-V族化合物太陽能電池的研究在提高多結疊層電池的效率和降低電池的製備成本上，均取得了重要的進展。然而，高效率的III-V族太陽能電池需要採用MOCVD或MBE等外延技術生長，原材料和製備成本非常昂貴，是常規晶體矽電池成本的數十倍，限制了其在常規地面上非聚光光伏發電的廣泛應用。
  • 【科普】太陽能光熱與儲熱
    2020-10-16 導讀：初創企業SunDrive已從澳大利亞可再生能源局獲得220萬美元的資金，以幫助擴大其低成本，高效率的太陽能電池製造工藝
  • 南大譚海仁團隊：創世界紀錄效率的大面積全鈣鈦礦疊層太陽能電池
    與此相比，鈣鈦礦/鈣鈦礦（或稱「全鈣鈦礦」）疊層太陽能電池兼備高效率和低成本以及對環境造成的影響較小等特點，被認為是極具潛力的高效率低成本光伏技術之一，在未來的光伏發電技術中將佔據重要的引領作用。全鈣鈦礦疊層電池以其高效率、低成本、製備工藝簡單等突出優勢，近年來逐漸成為了世界光伏研究領域的重要熱點方向。
  • 化學所在非富勒烯型聚合物太陽能電池研究中取得系列進展
    聚合物太陽能電池的活性層通常由基於聚合物/有機小分子的電子給體和電子受體共混而成。由於富勒烯類受體存在可見區光吸收較弱、分子能級調製範圍小、合成和提純成本較高的局限性，人們逐漸將目光轉向基於非富勒烯型聚合物太陽能電池。長期以來國內外的多個研究組聚焦於非富勒烯類受體的研究，但基於聚合物給體-非富勒烯受體的太陽能電池效率仍明顯低於聚合物給體-富勒烯受體的太陽能電池。
  • 印度研發出新型鐵離子電池
    新華社新德裡8月15日電 印度研究人員日前宣布開發出一種可充電的鐵離子電池，它以低碳鋼為陽極，具備性價比高、可儲存電量高等優勢。相關研究成果近期發表在英國皇家化學會期刊《化學通訊》上。論文說，印度理工學院馬德拉斯分院研究團隊研發的這種鐵離子電池，以低碳鋼為陽極，五氧化二釩為陰極，電解液為含高氯酸鐵的醚基電解液。研究顯示，這種電池可進行150次循環充放電，在50次循環充放電結束時還能保持54%的電量，顯示出良好的穩定性。當在特定條件下製造這種電池時，其能量密度可達每千克220瓦時，約為鋰離子電池的60%。