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本帖最后由 晨枫 于 2023-6-17 20:18 编辑
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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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/ ~2 h" X6 z; Y2 V, ^& d7 v( G( ]https://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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& ?8 h$ h2 V1 G6 a: w4 B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。( k* V0 S5 H3 m- B8 h4 _' ]- y2 q
9 X; B! d, Y4 E7 M0 F9 H4 a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。% t H8 r- F L) a+ l
! x2 H4 f" o8 c# j7 U( ?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。9 ^: B6 n; `/ u. B% Q$ Z; ?
4 T; p9 A5 k: `2 `8 y; p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!! a8 z" C( k9 Q4 N' E) {
" u* o# a- q7 q) k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!3 {+ Y$ @0 N5 ]! J( I1 i+ t; K5 K
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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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( @* _& X3 m y" `. }+ B8 m3 j- l. fhttps://www.nsfc.gov.cn/csc/20340/20343/61197/index.html% g3 o! G$ P2 g# n, i9 j/ s+ S6 N
6 N3 N/ h/ A0 v; |- \9 N9 P) T谭海仁本人简介:7 X2 A9 A+ }* T# a# w3 c( C+ M) Q
" T; c: y7 j/ x0 t2 F* `https://www.x-mol.com/university/faculty/63418+ [/ J9 p: E, }0 ~6 [
4 b3 y1 A- @) {/ i2011-2015 荷兰代尔夫特理工大学 博士- ]+ j5 L9 F6 Y, Y3 }# X
2008-2011 中国科学院半导体研究所 硕士
9 p" N S. m# m* H) q# k* `2004-2008 中南大学 本科
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9 \# p/ g' V: t V1 U$ r: @7 k& Y! A% Q工作经历
; n' @9 Y8 f, ? \. s% r0 i2018-至今 南京大学、现代工程与应用科学学院 教授、博导 3 j6 y6 Q9 E- a
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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研究领域# A ^; P0 k7 b! i. K. b6 J* u& }% |
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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