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本帖最后由 晨枫 于 2023-6-17 20:18 编辑
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7 k7 p9 L2 c0 L+ V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.html2 {- ]+ H" S* a3 k
$ S& u0 ^/ i: N: M0 v" w- d x) O% t, H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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% g8 z, O+ d6 O3 |) {$ Y! _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。' u" ^ u6 P( B1 k1 V0 D
3 Y. c$ i4 B% M" j/ v. w1 y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。4 O9 M8 D# _3 U/ J5 M3 j4 T/ F
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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。; y7 w# a. n! _- W
4 c0 @& I9 \2 e0 J% C! m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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4 S+ j2 R( X0 H7 ?4 \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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5 O* y' S* V6 X M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!2 C" r. f; I8 h1 O
! J2 p, z6 o( d& s: L/ c, w- M& 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!8 x' e, u; w% T1 ^4 n5 z2 E+ b
. L0 q; y7 B# h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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8 L- K; l3 P/ O4 U6 H& Ghttps://www.nsfc.gov.cn/csc/20340/20343/61197/index.html/ A0 j8 b% k1 W5 ?% P
8 X' `5 o4 a2 C4 n- _, E* O; |谭海仁本人简介:6 Y5 `3 J0 L, H6 R6 R, T
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https://www.x-mol.com/university/faculty/63418% U- _4 D2 y. N! D# Z
7 H, A' t# q4 {! ` ~7 N2011-2015 荷兰代尔夫特理工大学 博士
9 N0 R* I2 S5 H4 Z$ v9 m2008-2011 中国科学院半导体研究所 硕士0 q* B8 _0 W9 }7 E1 l m8 X5 i
2004-2008 中南大学 本科
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5 e9 C* e* ]8 s) i. V* v5 A% A工作经历
. I: ]0 V% U9 d# a2 N6 G/ E0 M2018-至今 南京大学、现代工程与应用科学学院 教授、博导
: }% ~: {( X* |1 g# t1 G0 E( t" H- L2015 - 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
5 ~. X% E8 u, ]# l k4 I; [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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