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本帖最后由 晨枫 于 2023-6-17 20:18 编辑 1 M' o: C+ g8 ~- T& }
0 V2 _& B0 V4 {* T8 l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 p4 ?6 ]: U+ ]8 }+ j1 [6 V( ehttps://news.nju.edu.cn/xsdt/20230608/i113525.html5 [' E5 S) I, i* b
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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。
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# X3 a8 p* n& I" B9 G; ^4 q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。3 M r; T, ]* Y# U: `* N
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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。2 L5 H, v+ M2 ~: U3 r3 T
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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。+ @% Y" r; ~" t: m6 A' [
/ i& y8 D9 y7 p& q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。8 }4 z. ~6 j3 \1 G4 |7 ?
$ f2 U5 d4 U4 L- T. @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!$ t; |7 [4 u+ ]& S9 t( {( b/ f
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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!5 Y6 p* o+ f- S( c: z
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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!
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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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1 D7 g! G, K" ohttps://www.nsfc.gov.cn/csc/20340/20343/61197/index.html
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4 U7 f" ]& F# J8 v9 p2 H2 _% C谭海仁本人简介:
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; p1 O$ N ^% ~4 Q) }https://www.x-mol.com/university/faculty/63418; p" p6 M2 d+ O! l
! Q- b' {. t2 ~7 Q1 i) N9 P- z2011-2015 荷兰代尔夫特理工大学 博士4 _& g5 A6 R0 O' J8 ^
2008-2011 中国科学院半导体研究所 硕士) M6 ?0 V+ u. I$ \( X" I$ h
2004-2008 中南大学 本科1 U+ B; s; z( i& X6 U
1 z9 Z E( _* E. M1 _工作经历
, G; ^- j- Q7 U, p9 L2018-至今 南京大学、现代工程与应用科学学院 教授、博导 % ]. w2 X& ?" a# ]& F2 J) B
2015 - 2018 加拿大多伦多大学、电子与计算机工程系 博士后2 g0 ?( x, \5 F0 ]$ [$ a" {
( ^/ R6 I; }6 C$ B. S研究领域5 s: s, N- x" \* M) t# G. M! l. a& |
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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