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本帖最后由 晨枫 于 2023-6-17 20:18 编辑 K* R+ m2 f, {6 }0 i+ c5 u' h
& q1 e& S: v9 j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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1 x$ j3 N( i [8 phttps://news.nju.edu.cn/xsdt/20230608/i113525.html, z4 O$ V" o9 k4 F- c
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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。* q9 L: r$ [: f' ?7 R( B' O! K( u
+ ]6 K( S6 e3 e6 E' g9 |. V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。
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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。; H8 e* N9 p4 F( A5 \! U
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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。: G( G b' S6 O8 }* x& [
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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!& t' [8 C' _1 z+ w
$ f7 b$ K7 I) i9 S( \ Q O2 _8 o1 d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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# }& j4 s( D. s# C; h J' |4 }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%。( i8 Y. G! |6 x
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https://www.nsfc.gov.cn/csc/20340/20343/61197/index.html
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- C% J" H& f0 C谭海仁本人简介:* I1 j9 k" W" Y) R3 K" ]
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https://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
% |* D+ m# L" r( N7 T; g2008-2011 中国科学院半导体研究所 硕士
1 D: b- _( @/ L5 Z0 K, T2004-2008 中南大学 本科$ @, N+ A f$ s, @2 g
5 U* c8 R2 \3 z X9 M" A) F工作经历
9 D8 @- G4 S0 F- u9 o0 x: I2018-至今 南京大学、现代工程与应用科学学院 教授、博导
6 J2 Z# F1 ?! T% G. g* F* p0 _' L2015 - 2018 加拿大多伦多大学、电子与计算机工程系 博士后$ d" h9 M, x9 \! l3 l" y" |
2 ~. i# @1 m9 j; F研究领域
$ _6 d$ n2 O& {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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