南京大学谭海仁团队研制成功世界最强钙钛矿光伏薄膜

晨枫

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  v) B; X- P" u# M0 M! B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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5 o7 R7 t/ q1 v# ^3 ohttps://news.nju.edu.cn/xsdt/20230608/i113525.html
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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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' J0 G: l9 y2 n! b4 k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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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。

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。
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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。
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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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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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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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+ N6 |. \& w. O0 V: H& o  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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+ G1 Y% J0 }8 c/ F, C; v! Thttps://www.nsfc.gov.cn/csc/20340/20343/61197/index.html

谭海仁本人简介：

https://www.x-mol.com/university/faculty/63418

2011-2015 荷兰代尔夫特理工大学 博士
2008-2011 中国科学院半导体研究所 硕士
2004-2008 中南大学 本科
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工作经历
2018-至今 南京大学、现代工程与应用科学学院 教授、博导
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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, n! o! m' O: v! u: {6 C2 o$ S研究领域
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

晨枫

teeger 发表于 2023-6-17 19:54
9 ~% E0 J5 ]2 i' N相比硅基光伏，钙钛矿寿命还是太短
印象里隆基的钙钛矿转换效率比这个高 ...

这是经过认证的世界最高光伏效率。

( R  j  Q/ ]. V$ n/ B; o( u- j寿命现在确实还不行，需要继续努力。

晨枫

teeger 发表于 2023-6-17 20:57
隆基绿能在Intersolar Europe 2023上正式宣布，经欧洲太阳能测试机构ESTI权威认证，隆基绿能在商业级绒面 ...

# u! O9 R; `% |; v嗯，谭海仁团队是全钙钛矿薄膜。可能应该说是世界最高光伏效率的全钙钛矿。

晨枫

huma 发表于 2023-6-17 23:22
  E& s8 m! ?; f2 Y) W$ W年轻啊

这也是我的感慨！

晨枫

testjhy 发表于 2023-6-17 23:45
真的可以改变气候了，想想一半太阳能被转化成电能，现在的地球变暖还是个事吗？ ...

/ D% B1 w* t7 p0 x" {铺得太多了，会不会地球冷化？

晨枫

隧道 发表于 2023-6-18 07:39
电能最终不还得是转化成热能？

% O8 k# ]% \* k0 P# Z5 Z不是，很多转化为机械能了。

晨枫

小木 发表于 2023-6-18 08:58
2 d5 j$ ^# h+ }是，会加剧。
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简言之，太阳光，如果被地面，不管是海洋、冰雪、森林、农田、沙漠还是太阳能电池板吸收了 ...

3 G0 o  k. H8 r9 F: m1 B7 @不同意。要看电能里有多少最后转化为机械能和其他非热的能量形式。

晨枫

隧道 发表于 2023-6-18 11:50
机械能最终停下来也是热能，热是所有能源最终形态。
无论电能转化成其他任何形式能源，几乎最终都是热， ...

这是片面的。机械能大部分是转化为运动了，少部分才在停止作用中变成热能。