近日,中科院半導(dǎo)體所研究員游經(jīng)碧團(tuán)隊(duì)在鈣鈦礦材料中引入少量氯化銣(RbCl)等,獲得高穩(wěn)定性、光吸收擴(kuò)展的鈣鈦礦材料,基于該材料研制出認(rèn)證效率為25.6%的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池,為目前公開(kāi)發(fā)表的單結(jié)鈣鈦礦太陽(yáng)能電池世界最高效率。相關(guān)研究成果發(fā)表于《科學(xué)》雜志。
鈣鈦礦太陽(yáng)能電池具有成本低、光電轉(zhuǎn)換效率高等優(yōu)點(diǎn),被認(rèn)為是未來(lái)最具應(yīng)用潛力的光伏技術(shù)之一。
光電轉(zhuǎn)換效率是太陽(yáng)能電池的核心指標(biāo)之一,為實(shí)現(xiàn)高效率的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池,人們常采用可與鈣鈦礦形成I型異質(zhì)結(jié)能級(jí)結(jié)構(gòu)的二次相碘化鉛(PbI2)來(lái)阻擋載流子在多晶鈣鈦礦晶界或表面缺陷處復(fù)合。
此前,中科院半導(dǎo)體所曾發(fā)現(xiàn)基于二次相PbI2的鈣鈦礦電池較難兼顧效率和穩(wěn)定性。主要原因是PbI2二次相的存在可能提供了鈣鈦礦分解以及離子移動(dòng)通道,使得鈣鈦礦材料以及電池器件長(zhǎng)期穩(wěn)定性較差,且易產(chǎn)生較大的電滯。因此,如何設(shè)計(jì)穩(wěn)定的二次相,既能實(shí)現(xiàn)鈍化鈣鈦礦缺陷,又能獲得穩(wěn)定的鈣鈦礦吸光材料,從而實(shí)現(xiàn)既高效又穩(wěn)定的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池是當(dāng)前該領(lǐng)域的一個(gè)重要課題。
此次,游經(jīng)碧團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)通過(guò)在鈣鈦礦材料中引入少量RbCl,可將常見(jiàn)的引起鈣鈦礦不穩(wěn)定的二次相PbI2轉(zhuǎn)化成為全新的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性好的(PbI2)2RbCl。實(shí)現(xiàn)了85攝氏度條件下鈣鈦礦材料熱穩(wěn)定性大幅度提升,同時(shí)鈣鈦礦材料的離子遷移勢(shì)壘提高了3倍,離子遷移得到了有效抑制。
除此之外,研究人員還發(fā)現(xiàn)通過(guò)抑制PbI2消除了鈣鈦礦/PbI2界面的強(qiáng)限域?qū)е碌哪軒ё兇髥?wèn)題,減小了鈣鈦礦材料的帶隙,擴(kuò)展了對(duì)太陽(yáng)光吸收范圍?;讷@得的高穩(wěn)定性、光吸收擴(kuò)展的鈣鈦礦材料,半導(dǎo)體所團(tuán)隊(duì)研制出認(rèn)證效率為25.6%的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池,為目前公開(kāi)發(fā)表的單結(jié)鈣鈦礦太陽(yáng)能電池世界最高效率。電池器件1000小時(shí)放置和85攝氏度加速老化分別保持初始效率的96%和80%。該研究同時(shí)實(shí)現(xiàn)了鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的高光電轉(zhuǎn)換效率和高穩(wěn)定性,為鈣鈦礦電池的進(jìn)一步發(fā)展以及產(chǎn)業(yè)化奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
受利好消息影響,鈣鈦礦電池概念股金晶科技(600586)7月28日、29日,8月1日、2日,四連板。8月1日晚間,金晶科技發(fā)布風(fēng)險(xiǎn)提示公告表示,公司碲化鎘及鈣鈦礦電池市場(chǎng)尚處于起步階段,故相關(guān)營(yíng)業(yè)收入占比較低,不會(huì)對(duì)公司經(jīng)營(yíng)業(yè)績(jī)產(chǎn)生重大影響。
此外,捷佳偉創(chuàng)(300724)、杭蕭鋼構(gòu)(600477)、西子潔能(002534)、京山輕機(jī)(000821)、聆達(dá)股份(300125)等跟漲。