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本帖最后由 晨枫 于 2023-6-17 20:18 编辑
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D# [8 D, G' V) v% O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%。, j5 D& A) ]" N& q( @" h/ _9 E
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https://news.nju.edu.cn/xsdt/20230608/i113525.html4 ~4 m& C: H `, p5 {
; V5 B, E J- c3 T+ m+ @+ R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。7 I3 _+ a4 N2 g
2 a. F, I$ k5 ^+ n/ m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。) b. x' k O' ^" g! A- f
3 d) D) S+ C( a* x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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# a6 G, L M5 G9 l0 m# a% F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。8 O4 D) I8 M @1 z3 q- P
- P2 [* N5 v3 \- y9 ]: w$ R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。
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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!) y( X/ w, k- i# w; C) v
7 w' H" K( C- {( w) i; ]% B* r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!
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o6 U8 n3 j" ?8 J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!
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( o: X4 f7 y5 e, U5 M; P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%。0 ^* \- o7 o0 S; R% T; Q( V4 Q W2 I
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https://www.nsfc.gov.cn/csc/20340/20343/61197/index.html8 x! Z" \+ e( g6 ]8 y
2 p+ H) U+ o. v2 N8 O. w5 B. @/ {谭海仁本人简介:
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https://www.x-mol.com/university/faculty/634184 o# Y5 r2 k7 {! \0 M* Y* ?+ Y
6 i. h% }" ?( y) T$ p, A9 \2011-2015 荷兰代尔夫特理工大学 博士
! }6 K, D8 K V1 H. E9 W4 F2008-2011 中国科学院半导体研究所 硕士
6 U% Q$ K3 f" O6 I5 {6 i2004-2008 中南大学 本科
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工作经历
; h' {% A" U& @6 u9 x2018-至今 南京大学、现代工程与应用科学学院 教授、博导 . P) y9 j. K& j, n
2015 - 2018 加拿大多伦多大学、电子与计算机工程系 博士后( I i5 }1 r$ K$ V
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研究领域
8 f3 L* |, [! O; z/ c* N6 N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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