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本帖最后由 晨枫 于 2023-6-17 20:18 编辑
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" z$ o" I( T* P, T: v8 x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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u1 L, P1 z- k* G9 R& K3 [https://news.nju.edu.cn/xsdt/20230608/i113525.html o2 }4 v/ H C/ s) j- P3 l
- V3 W* ^& D" h2 U4 N) G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。* U. c( i( ?- o6 Z# L! @' c
& N0 O5 H# `* X% d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。" Z( M) f/ q2 ^/ I9 G3 q
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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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+ i a2 M$ N2 v. r' `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。5 X/ C) m- S& D) ` E' _5 u; u' z
4 e: X0 h: j# p5 |( E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。6 D0 b- D9 T/ q9 y% ?
( {; R5 }6 Z g- b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!% h9 W: J, d& q* U* p% |
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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!+ J- O4 S. ?. P9 G/ E
! m- ~, E/ M8 U5 ?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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0 V3 d+ b% D5 M' ]3 U$ J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%。2 C$ Y- g' U2 Y p$ k
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https://www.nsfc.gov.cn/csc/20340/20343/61197/index.html* p1 [0 r4 b! r A" ^, }* |- B
! l g4 \& V. \4 p o谭海仁本人简介:' A- E T4 X# Y& u" D' |
6 H8 E/ y9 Z; G" ~; khttps://www.x-mol.com/university/faculty/63418* D, b' w- t7 q7 q* O
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2011-2015 荷兰代尔夫特理工大学 博士1 S' q; A1 U, z. a6 y
2008-2011 中国科学院半导体研究所 硕士( B! w+ ~( w! E+ Y3 \6 h5 y
2004-2008 中南大学 本科; X4 O* ^# ]* M* }9 z4 d; z
$ q3 j, N) R: ]; {- T" R; A工作经历
/ G: C/ L( P. k# D( q2018-至今 南京大学、现代工程与应用科学学院 教授、博导 % f$ ]% O/ B2 R- f d
2015 - 2018 加拿大多伦多大学、电子与计算机工程系 博士后
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% U0 x3 Q5 m) l6 J) ]研究领域5 T7 d# l. W# h
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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