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本帖最后由 晨枫 于 2023-6-17 20:18 编辑 " C3 h% ]8 `1 ^. V
% t$ H# t( U! v- y0 V) N2 G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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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。/ E) k/ ]$ V. b2 z8 W2 k4 A: {4 H
, D7 k5 c9 Z1 q& e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。
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/ {" c& V. T2 }' y% P2 L0 J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。9 t9 k/ |# Y& }0 M. S9 l% u! N
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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。3 n' l+ o+ L9 M
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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。" O7 \6 f+ p# m% S# J' W& V3 L4 w
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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!
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1 U( f/ `4 L4 P% d% Z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!+ b5 P y( j% r% [+ D; W$ Q1 r) _
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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!" p3 Q3 _& F) n/ s' h3 ?
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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%。
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2 [( ~ z9 c9 U1 G; h: G# mhttps://www.nsfc.gov.cn/csc/20340/20343/61197/index.html
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谭海仁本人简介:
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" ?8 P/ O' B- f- ^: k' x" ?& |https://www.x-mol.com/university/faculty/634185 z5 t v$ r/ r, i) ~' r @
3 I" l5 F: H, l( ]7 j+ O' S2011-2015 荷兰代尔夫特理工大学 博士0 I) J' `' D: d( }" a* u9 B6 j
2008-2011 中国科学院半导体研究所 硕士
( z8 t, N$ q' H/ j; X# N$ s2004-2008 中南大学 本科+ ~ r5 \: H' ]* W G% d
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工作经历
5 n8 }6 N w) U8 O2018-至今 南京大学、现代工程与应用科学学院 教授、博导
2 p# t* s# _* ^* i2015 - 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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7 P$ @; d X- U/ w, y% n N研究领域9 m0 k( Y' i4 R! J+ 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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