超薄钙钛矿太阳能电池 & 3D太阳能模块

文摘 2024-10-20 23:19 广西

“超薄钙钛矿太阳能电池 & 3D太阳能模块”

牛津大学超薄钙钛矿涂层，厚度1微米

钙钛矿在太阳能电池领域出现的频率越来越高，原因很充分：它们非常强大，实验室效率达到 25%，比我们通常在商用硅太阳能电池中看到的效率要高一点。但它们仍在不断改进。除了效率之外钙钛矿很薄、灵活且用途广泛，可以实现一些突破性的用例。牛津大学物理系的研究人员开发了一种超薄钙钛矿涂层，厚度仅为一微米多一点，比硅晶片薄近150倍。

使用多结电池结构，解决效率问题

通常，将电池做得这么薄会将效率降低到7%到18%左右，但牛津大学用多结电池解决了这个问题，通过堆叠多层来捕获更多的光谱并提高效率。可以把它想象成将一堆互补的太阳能电池层叠起来，这些太阳能电池都针对不同的光波长进行调节。它们一起工作，可以捕获更多的光谱，从而从给定量的阳光中获取更多的能量。

实验室效率27%，未来可能优化到45%

牛津大学的新柔性钙钛矿在实验室条件下的效率达到27%，这已得到日本国家先进工业科学与技术研究所 (AIST) 的验证。这可能只是一个开始。牛津大学团队指出，他们的设备在短短五年内就从6%的效率跃升至27%，这表明，通过进一步的多结调整，未来的迭代可能会超过 45%。如果他们能成功，那将是不可思议的。

大规模应用，可以减少对土地的需求

除了通过提高效率改变太阳能电池的前景，这种超薄涂层还可以将日常物品变成太阳能电池板。例如汽车和建筑物的屋顶，甚至手机的背面。随着太阳能成本的继续下降。目前建造太阳能发电场最昂贵的部分是购买大片土地来安装所有光伏模块。将超薄钙钛矿太阳能板在更多地方应用可以帮助减少大量的土地需求。

KERI 推出3D太阳能模块

韩国电工技术研究所KERI推出了最新的三维变形光伏模块。模块采用多维结构，可从多个方向捕捉光线，在不太理想的条件下最大限度地利用能源。

KERI的早期设计

KERI的早期设计使用了半柔性光伏电池，这种电池由三角形组成，连接到金属织物上，金属织物可以像折纸一样折叠，因此可以部署在非常规地点 - 长椅、遮阳篷，甚至电线杆。在此基础上，研究人员开发了一种记忆合金，让光伏电池无需马达即可跟随太阳，转变为3D形状以捕捉来自各个角度的光线。与平面固定光伏电池相比，效率提高了60%。

环境中的漫射光可能比预期要多

KERI的最新研究“阴影和室内的电力：漫射光条件下的太阳能电池”探索了城市和室内环境中存在漫射光。他们的研究结果指出，城市和室内条件下的漫射光比预期的要多得多。

首先，散射光穿过云层，反射在附近建筑物闪亮的玻璃、钢铁和抛光石材外墙上。然后是城市里各种各样的电灯，所有这些光线反射在室内各种表面，如桌子和墙壁上。对于从各个方向射来的漫射光，KERI的3D太阳能模块可以充分利用。

这些技术距离进入市场还有很远，在接近商业化之前还有许多障碍需要克服。不要指望它们很快就能面世，KERI 团队将他们的3D太阳能设计描述为概念车阶段。牛津大学的钙钛矿研究，目前仍未明确解决该材料臭名昭著的稳定性问题。但这并不会让它们失去吸引力，这些创新是潜在革命性事物的基础。

http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzkzODQyNzg3Mg==&mid=2247504961&idx=1&sn=133092ceb2bcc974215697f250b433af

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