Kaiyun·「中国官方网站」-云开官方认证平台

合成分子提升钙钛矿太阳能电池效率和寿命-Kaiyun·「中国官方网站」

0517-87515666

行业资讯 分类
合成分子提升钙钛矿太阳能电池效率和寿命发布日期:2025-04-25 浏览次数:

  

合成分子提升钙钛矿太阳能电池效率和寿命

  ——习近平总书记在致中国科学院建院70周年贺信中作出的“两加快一努力”重要指示要求

  1949年,伴随着新中国的诞生,中国科学院成立。作为国家在科学技术方面的最高学术机构和全国自然科学与高新技术的综合研究与发展中心,建院以来,中国科云开(Kaiyun)学院时刻牢记使命,与科学共进,与祖国同行,以国家富强、人民幸福为己任,人才辈出,硕果累累,为我国科技进步、经济社会发展和国家安全做出了不可替代的重要贡献。更多简介 +

  中国科学院院级科技专项体系包括战略性先导科技专项、重点部署科研专项、科技人才专项、科技合作专项、科技平台专项5类一级专项,实行分类定位、分级管理。

  为方便科研人员全面快捷了解院级科技专项信息并进行项目申报等相关操作,特搭建中国科学院院级科技专项信息管理服务平台。了解科技专项更多内容,请点击进入→

  中国科学技术大学(简称“中国科大”)于1958年由中国科学院创建于北京,1970年学校迁至安徽省合肥市。中国科大坚持“全院办校、所系结合”的办学方针,是一所以前沿科学和高新技术为主、兼有特色管理与人文学科的研究型大学。

  中国科学院大学(简称“国科大”)始建于1978年,其前身为中国科学院研究生院,2012年更名为中国科学院大学。国科大实行“科教融合”的办学体制,与中国科学院直属研究机构在管理体制、师资队伍、培养体系、科研工作等方面共有、共治、共享、共赢,是一所以研究生教育为主的独具特色的研究型大学。

  上海科技大学(简称“上科大”),由上海市人民政府与中国科学院共同举办、共同建设,由上海市人民政府主管,2013年经教育部正式批准。上科大秉持“服务云开(Kaiyun)国家发展战略,培养创新创业人才”的办学方针,实现科技与教育、科教与产业、科教与创业的融合,是一所小规模、高水平、国际化的研究型、创新型大学。

  由沙特阿卜杜拉国王科技大学科学家领衔的国际团队,通过在钙钛矿太阳能电池中引入名为CPMAC的合成分子,实现了电池能源转化效率与使用寿命的双重提升。相关论文发表于新一期《科学》杂志。

  CPMAC是一种基于巴克敏斯特富勒烯(C60)衍生的离子盐。作为由60个碳原子构成的黑色固体,C60长期以来是制备高效钙钛矿太阳能电池的关键组分。然而,C60虽是钙钛矿太阳能电池材料的首选,但其与钙钛矿材料间微弱的范德华力作用,导致界面结合不足,最终影响电池的长期稳定性和寿命。

  为破解这一难题,团队创新性地设计出源自C60的离子盐CPMAC。它会与钙钛矿形成离子键,强化界面结合力,从而显著提高钙钛矿太阳能电池的稳定性。

  实验数据显示,采用CPMAC的电池功率转换效率较传统C60电池提升0.6%。团队表示,不要小看这不到1%的进步,对于年发电量1吉瓦的电站而言,相当于增加了5000户家庭的供电。

  此外,在严苛的环境测试中,CPMAC电池展现出更优异的稳定性。实验数据显示,当在高温高湿环境下持续运行2000小时后,其效率衰减幅度仅为C60电池的三分之一。这种优势在由4个电池组成的模块化测试中(模拟实际太阳能板结构)表现得更为显著。

  团队强调,CPMAC的奥秘在于其独特的化学特性。它通过与钙钛矿形成强效离子键,取代了原先不牢固的分子间作用力,从而显著减少了电子传输层的缺陷。

  由沙特阿卜杜拉国王科技大学科学家领衔的国际团队,通过在钙钛矿太阳能电池中引入名为CPMAC的合成分子,实现了电池能源转化效率与使用寿命的双重提升。相关论文发表于新一期《科学》杂志。CPMAC是一种基于巴克敏斯特富勒烯(C60)衍生的离子盐。作为由60个碳原子构成的黑色固体,C60长期以来是制备高效钙钛矿太阳能电池的关键组分。然而,C60虽是钙钛矿太阳能电池材料的首选,但其与钙钛矿材料间微弱的范德华力作用,导致界面结合不足,最终影响电池的长期稳定性和寿命。为破解这一难题,团队创新性地设计出源自C60的离子盐CPMAC。它会与钙钛矿形成离子键,强化界面结合力,从而显著提高钙钛矿太阳能电池的稳定性。实验数据显示,采用CPMAC的电池功率转换效率较传统C60电池提升0.6%。团队表示,不要小看这不到1%的进步,对于年发电量1吉瓦的电站而言,相当于增加了5000户家庭的供电。此外,在严苛的环境测试中,CPMAC电池展现出更优异的稳定性。实验数据显示,当在高温高湿环境下持续运行2000小时后,其效率衰减幅度仅为C60电池的三分之一。这种优势在由4个电池组成的模块化测试中(模拟实际太阳能板结构)表现得更为显著。团队强调,CPMAC的奥秘在于其独特的化学特性。它通过与钙钛矿形成强效离子键,取代了原先不牢固的分子间作用力,从而显著减少了电子传输层的缺陷。

Copyright © 2024 Kaiyun云开光伏科技有限公司 版权所有

苏ICP备19060098号