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韩国科学技术院研发用于太阳能电池的高效无铅钙钛矿材料

Source:韩国科学技术院。 

韩国迷信技术院(KAIST)提出了一种新的铯-金-碘变体钙钛矿资料,以克制钙钛矿构造的波动性和毒性成绩。


全太阳能电池器件构造示意图以及Cs2Au2I6“混合价”钙钛矿。图片来源:韩国迷信技术院。

韩国迷信技术院的一个研讨小组提出了一种新的钙钛矿资料——Cs2Au2I6,它可以作模具修补为高效无铅薄膜光伏器件的潜在活性资料。研讨人员表示,这种资料将为克制以前已知的钙钛矿局限性,包括处理原有资料的波动性和毒性成绩。

作为下一代高效率光伏电池的候选资料,钙钛矿光伏电池具有22%的最大光转换效率,可与高功能晶体硅光伏电池相媲美。另外,这种资料可以在高温下制造基于钙钛矿的电池,从而大大降低本钱。但是,研讨人员曾经留意到惯例的无机-无机杂化钙钛矿资料表现出较低的波动性,最终降低了它们的功能使其不适合持续使用。而且,这种资料的铅含量过高使其对环境无害。

仅由无机物组成

由韩国迷信技术院化学系的Hyungjun Kim教授和电激光设备气工程学院的Min Seok Jang教授指导的研讨小组剖析了一种以前发现的钙钛矿资料Cs2Au2I6,它仅由无机物质组成,并研讨了其在薄膜光伏使用中的适用性。


韩国迷信技术院的研讨团队,从左上开端顺时针顺次为:博士后Lamjed Debbichi、硕士Songju Lee、Min Seok Jang教授和Hyungjun Kim教授。图片来源:韩国迷信技术院。

实际研讨标明,与传统的钙钛矿资料相比,这种新型钙钛矿资料不只效率高,而且愈加波动和环保。基于这种剖析,研讨团队开发了多尺度多物理场仿真框架,他们停止了原子尺度的第一性原理量子计算以研讨资料的光学性质,并且停止了器件级的电磁模仿以证明资料可以在器件级别上用作光伏物质。

目前,研讨小组方案将这项研讨扩展到两个方向:将钙钛矿资料使用于实际光伏电池的经历研讨以及实际剖析,以找出最适合光伏电池的高度波动的资料。Hyungjun教授评论称:“钙钛矿资料的效率很高,但为了完全取代传统的太阳能电池,它们的波动性和毒性成绩必需首先失掉处理。估计这项研讨将减速相关研讨,以失掉更高效且环保的钙钛矿资料。”

来源: http://optics.org/news/9/6/11

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