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通過改進鈣鈦礦太陽能電池金屬鹵化物吸光材料的制造方法,韓國科學家使這種類型太陽能電池的能量轉化效率達到22.1%,而此前這類電池轉化效率的最高紀錄是20.1%。
鈣鈦礦太陽能電池的吸光材料通常采用鉛或鎳的鹵化物,因其晶體結構與鈣鈦礦類似而得名。這類吸光材料光電性能優良、制造成本較低,是近年來太陽能發電領域的研究熱點。
韓國蔚山國立科技學院發布新聞公報說,新方法由該機構與韓國化學技術研究所、漢陽大學共同研發,關鍵在于減少吸光材料的結構缺陷。
鉛或鎳的鹵化物晶體結構中的微小缺陷會妨礙光能轉化為電能,是限制鈣鈦礦太陽能電池轉化效率的關鍵因素。研究人員在作為原料的有機陽離子溶液中額外添加了碘離子,制造出了晶體結構缺陷較少的吸光材料。
實驗表明,用這種低成本方法制造金屬鹵化物吸光層,可使小型鈣鈦礦太陽能電池的轉化效率提高兩個百分點,相關成果已獲得美國國家可再生能源實驗室認可,論文發表在美國《科學》雜志上。
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