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本帖最后由 晨枫 于 2023-6-17 20:18 编辑
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2 J6 T9 L/ t$ {! ]* u; |: {# H! e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%。; P8 O/ _0 U# T$ } @
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https://news.nju.edu.cn/xsdt/20230608/i113525.html/ i0 v1 @; a( I& q# W2 {
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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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% q6 h# v; g; Y; O$ }! S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。2 H, \9 a6 J! V( ?" @' p9 H: O7 M, S
9 b/ }( ?( Q$ J- V2 @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+ W* y. ]) ^( I( e$ }, u, q
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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。
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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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8 W$ K% }: g& r6 f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!+ \5 B, J6 @' T1 }9 Y; I2 r
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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!' \$ b0 R) ]( l3 L7 z) o
' J8 J( d. D% v: H/ d1 Q# v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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3 i+ ^8 b1 h. |9 {0 r- d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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. M3 J, j: B7 s) {7 f/ x- Ihttps://www.nsfc.gov.cn/csc/20340/20343/61197/index.html" B# b! b t* `" e* l) L
0 h7 d9 c. v L' D, Y谭海仁本人简介:9 H' X* T4 t: |7 V
2 a% [, I, c; ^. T+ O. Uhttps://www.x-mol.com/university/faculty/63418" m4 x/ n3 L6 D. Y; u# a- ]" W
8 R8 S$ K5 K8 \/ J& w3 O6 ?2011-2015 荷兰代尔夫特理工大学 博士! u: Y) u4 j7 }* x5 [
2008-2011 中国科学院半导体研究所 硕士
! S+ \2 M5 _5 b2004-2008 中南大学 本科
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3 w3 v0 [$ S6 Q* [2 P. F( `工作经历8 W3 b; {5 y% |# v9 ^" _
2018-至今 南京大学、现代工程与应用科学学院 教授、博导 + j z4 M8 d7 x% ~$ d3 m
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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/ C: N0 J9 \. o- W% x: P& C8 t; b研究领域0 m% m+ p$ p; x ]# J+ f- j8 k
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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