全無機鈣鈦礦電池光電轉換效率達16.1%

2021-01-11 全國能源信息平臺

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「倒裝式」結構設計的全無機鈣鈦礦電池

近日，香港城市大學新研發的全無機鈣鈦礦電池的光電轉換效率達到16.1%，而獲中國計量科學研究院認證的效率亦高達15.6%。香港城市大學學務副校長兼化學及材料科學講座教授任廣禹指出，這次研究成果的突破在於找到了簡單方法，用於製造光電轉換效率與穩定性兼具的全無機鈣鈦礦電池。

據悉，香港城市大學的研究團隊近年來一直在探索提高全無機鈣鈦礦光電轉換效率的方法。他們在製備鈣鈦礦的過程中添加了特製的小分子6T1C-4F，以減少表面或晶界的缺陷。研究結果發現，開路電壓從1.10V顯著提高到1.16V，且填充因子及短路電流在添加6T1C-4F作鈍化後都有所改善。

研究結果還顯示，在連續照射350小時後，電池的能量轉化效率只下降了約15%。這說明添加6T1C-4F以鈍化鈣鈦礦的表面，不僅能保護鈣鈦礦的表面免受溼氣、氧氣和光線的侵蝕，而且結晶的顆粒增大了，能有效減少晶界缺陷及電流流失，使得全無機鈣鈦礦電池的光電轉換效率和穩定性均有所提高。

據任廣禹介紹，這款全無機鈣鈦礦電池的結構設計是「倒裝式」，適合製成疊層式太陽能電池。其特色是能夠同時吸收不同光譜的太陽光，因此科研界預料，其光電能量轉換率未來有望超過30%。

來源：中國科學報

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