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本帖最后由 晨枫 于 2023-6-17 20:18 编辑 L+ G$ j6 s# q) G, P; P4 ^' z$ B7 g
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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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https://news.nju.edu.cn/xsdt/20230608/i113525.html6 @6 u% M$ p2 q/ L$ N, \& k
1 n; G4 r. o0 a R t- i6 Q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。
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+ _0 b7 t& ]/ P3 G3 |: s3 `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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( h7 J1 D1 D! |6 [; Z4 }" I; v7 B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。. ` b* N- M4 P ~$ l/ Z9 }1 {8 a; Y
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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。5 |- e* G; d1 f5 j( _
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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。+ S( [( j9 w9 t( ^' ^, c
* u$ B7 O+ l, v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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6 l9 q. V& m; Y7 N3 A- n! }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!
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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!' L* O6 j8 u9 ?) Y9 E3 u$ M
) W I% P" o0 H1 [6 }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%。
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+ y m+ Z) \! h0 k7 z* g2 |https://www.nsfc.gov.cn/csc/20340/20343/61197/index.html! c# D& C' M! K0 @/ |5 {
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谭海仁本人简介:; M2 c- Z+ C! p) ~/ g
, p& u. b) |3 }; ^) Khttps://www.x-mol.com/university/faculty/63418
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9 b- X8 S* f6 y) q( V% B2011-2015 荷兰代尔夫特理工大学 博士, A: V3 }8 ]4 E( m5 R% S5 a
2008-2011 中国科学院半导体研究所 硕士
( R2 @0 ~: {+ T. e2 A2004-2008 中南大学 本科
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( z' `7 u9 Z' T* C6 g+ A工作经历( j! B- i; }& f: ?. o5 s
2018-至今 南京大学、现代工程与应用科学学院 教授、博导
' H% b5 c6 m" N+ P. K* r/ d2015 - 2018 加拿大多伦多大学、电子与计算机工程系 博士后$ ?" g8 R- ?6 |0 E
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研究领域/ z% a) e2 [! g% ?, `9 V
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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