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本帖最后由 晨枫 于 2023-6-17 20:18 编辑 2 U+ o4 T+ E9 v! l; `4 W6 o
& t* L! p& M3 t6 R: O; o. u" x& Z4 A% F+ F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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https://news.nju.edu.cn/xsdt/20230608/i113525.html: O8 o2 f* z/ f+ a8 s* b9 ^
& I9 O8 B. W7 Y: H; z# F4 b6 A& g# l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。/ w5 |+ {3 R+ h2 p
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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。0 q8 f$ v2 V, w b
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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。/ E9 e' w9 S+ K3 C3 `# \
6 R) u& d. p% N, b, O9 ?0 j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。$ O+ T1 k6 ^# V7 h/ L# F$ Y6 N( }
. v( n1 n+ F9 p! \2 W9 ]. l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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# H# R* h/ t1 u, j |0 V& y, K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!, ?) k: c( a7 @! F8 e9 o5 P
( D( d V) ]# @# x% F) n5 N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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! e9 g& k7 U+ w# l M3 m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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8 v8 R! y" x; E5 Z% [6 s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%。
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https://www.nsfc.gov.cn/csc/20340/20343/61197/index.html1 i$ F+ z7 X4 Q, y9 p' n4 B
+ G6 f m& A4 j0 [% u: a谭海仁本人简介:
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* b# \; S( ?2 K- qhttps://www.x-mol.com/university/faculty/63418
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! L6 E' v* l# L: `7 o/ z: l2011-2015 荷兰代尔夫特理工大学 博士. j. r) p+ J$ |: z% `; ~; T' R; ~8 b
2008-2011 中国科学院半导体研究所 硕士0 G f' |1 q1 g) g& f
2004-2008 中南大学 本科. U3 l. h' G/ v. y4 A( I* R. u# i5 e
' M* x9 G$ e! T! F4 O+ y' p5 ]工作经历
& y0 U. V3 h) E! Q2018-至今 南京大学、现代工程与应用科学学院 教授、博导 8 Y9 X8 t* b9 ]1 p- {. ]
2015 - 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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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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