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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%。5 X n' y0 [( i6 N4 [
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, q8 Z9 c$ T$ [) Zhttps://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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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。+ O3 e) f% n9 _" J, G3 R5 z; c
5 f* e1 T- U5 C8 c) r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。* J6 M; j3 x. a+ |0 H
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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。* Q1 _( D4 L+ g
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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。3 ]" t/ Y! j9 z# @0 _6 v
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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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. D2 K9 _. R2 o+ S% m( 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!" j: I( b9 h5 Q. G0 w9 G
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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%。: M7 m/ T# r$ r' [- `/ ]7 \. X
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https://www.nsfc.gov.cn/csc/20340/20343/61197/index.html m U5 \# q* z8 S
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谭海仁本人简介:
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+ V; x; X1 D; {4 K8 Q/ Jhttps://www.x-mol.com/university/faculty/63418
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2011-2015 荷兰代尔夫特理工大学 博士
% ?. p1 P7 p1 ~5 p/ h5 p2008-2011 中国科学院半导体研究所 硕士
& b7 L- J: \ Z4 `0 F" O4 C2004-2008 中南大学 本科: d2 t2 o$ M5 b- S$ k7 G$ L& H, ]* [
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工作经历
) }7 ]( _3 t* _' y$ y2018-至今 南京大学、现代工程与应用科学学院 教授、博导 7 \' \7 l0 `3 L. k; ^
2015 - 2018 加拿大多伦多大学、电子与计算机工程系 博士后- b9 g$ w$ q2 q) \. g, W
7 f4 t- V% q( j+ r2 T* R) x研究领域. ]0 D8 X9 ], Z" j0 A
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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