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本帖最后由 晨枫 于 2023-6-17 20:18 编辑 ) n7 H% z! J$ V* Q0 l3 K
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南京大学谭海仁团队在《自然》杂志上发表文章,研制成功转化效率达到28%的钙钛矿光伏薄膜,超过硅基光伏薄膜。文章最后发表时,效率提高到29%。
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1 `0 f+ j% U) O/ G0 b' T4 D8 khttps://news.nju.edu.cn/xsdt/20230608/i113525.html. p# _$ t" r+ F+ V# E [- X% j9 \) e
/ E+ e6 }% Q' w" d9 }# p钙钛矿的理论极限大大高于硅基,起步较晚,但发展很快,十几年里,转化效率从3.8%提高到25%以上。全钙钛矿单层电池的理论转化效率极限为33%,全钙钛矿双结叠层转换效率可达43%,全钙钛矿三结叠层转换效率可达50%左右,远远大于晶硅电池的29.4%,25%左右是实际极限。5 \* t. \1 n j" Y# C
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谭海仁团队用多层钙钛矿薄膜,上层用于吸收短波长光,下层用于吸收长波长光,中间层将上下两层连接在一起,据说这是技术关键。团队还用真空政法和溶液加工混合法,降低下层的缺陷,提高抽取电子的效率。- u- p/ t! Y0 ^8 ~! `8 g" g! ], J
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谭海仁团队的钙钛矿叠层薄膜还具有长寿命的优点,在600小时连续照射下,性能下降不超过10%。这只是初始的实验室结果,进一步的长寿化可以期待。
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4 R3 r( w5 |9 z+ g" [' E钙钛矿原料成本低廉,关键元件成本只有硅基的1/20,加上外围附件,最终成本依然不到硅基光伏的一半。
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谭海仁团队和常熟市联手,正在建设一个年产150兆瓦钙钛矿光伏的工厂,预计9月开始建厂。' d( K; g( K2 {$ c
$ a1 T+ [4 N3 p2 V如果在不远的将来,钙钛矿光伏薄膜的效率达到50%级,成本依然只有硅基的一半,那相当于每瓦的成本只有硅基的1/4,这是颠覆性的!即使现在的29%,已经差不多只有1/3了,非常显著了!
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/ h5 q7 X, i: x: N' S4 S& h6 n B; g' u在理想情况下,大太阳下光伏能大约每平方米1kW。典型电车耗电每百公里15度电。直接用太阳能边发电边开车肯定是不够用的,但要是每天通勤50公里,平均耗电7.5度,早晚通勤之间停车8小时,车顶光伏板算2平方米,效率50%,尽管不会8小时内都是大太阳,还是可能补足大部分耗电?那太阳能电车差不多成永动机了! A- K5 n% ] J+ ~. k0 b8 Y
" D- Z- g8 R) D/ I5 P1 W% `0 G0 G% m" W现在电车车主已经因为充电比加油便宜得多,夸口“开电车不花钱”。用钙钛矿光伏板的话,还真是可能不要钱了!9 j7 n: F: p. f8 x
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谭海仁团队是2022年国家自然科学基金会10大创新获奖者,这是介绍,当时效率还“只有”21.7%。3 n$ P q. L; O1 v# u0 e
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https://www.nsfc.gov.cn/csc/20340/20343/61197/index.html
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! K8 d J0 k. i谭海仁本人简介:$ l$ r* a1 |, B6 R9 j1 Q1 E
& k/ M! n9 M2 rhttps://www.x-mol.com/university/faculty/63418' U6 B2 t, V" c8 O% q
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2011-2015 荷兰代尔夫特理工大学 博士3 T7 y6 _! ?! i, n9 }7 h) R! A( W
2008-2011 中国科学院半导体研究所 硕士
6 ?" {0 I3 i& p. V1 b2004-2008 中南大学 本科0 |; U, h9 W5 r _1 q
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工作经历
) m4 @: A0 ]/ h; i2018-至今 南京大学、现代工程与应用科学学院 教授、博导
/ S1 X0 E* k% R: L; n2015 - 2018 加拿大多伦多大学、电子与计算机工程系 博士后
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研究领域9 I1 O `% I& n! w0 ^! \
长期从事新型光伏材料与器件的研究工作,包括钙钛矿太阳能电池、硅基太阳能电池及新型高效低成本叠层太阳能电池,实现了全钙钛矿叠层太阳能电池、平面型钙钛矿太阳能电池、非晶硅/微晶硅叠层太阳能电池光电转换效率的世界记录 |
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