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il gruppo di ricerca scientifica del mio paese supera con successo le difficoltà legate alla preparazione di nuove celle solari

2024-08-03

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La produzione di energia fotovoltaica è una nuova forza nella trasformazione verde globale. Il gruppo di ricerca scientifica del Beijing Institute of Technology e di altre unità nazionali ha collaborato e ha superato con successo le difficoltà tecniche nella preparazione di celle solari a stack di perovskite/silicio cristallino e ha sviluppato uno stack di perovskite/silicio cristallino con un'efficienza di conversione fotoelettrica del 32,5% e stabilità operativa a lungo termine. Batteria solare. I risultati rilevanti sono stati pubblicati il ​​2 sulla rivista accademica internazionale "Science".

Attualmente, le celle solari più comuni nella produzione e nella vita sono le celle di silicio cristallino, la cui efficienza di conversione fotoelettrica è di circa il 26%. La cella impilata in perovskite/silicio cristallino è un nuovo tipo di cella solare composta da una combinazione di silicio cristallino e perovskite per assorbire la luce. Rispetto alle tradizionali celle in silicio cristallino, ha le caratteristiche di un basso costo di generazione di energia e di un'elevata efficienza di conversione fotoelettrica . Per molto tempo, durante il processo di preparazione di questo nuovo tipo di batteria, si sono spesso verificati problemi come pellicole di perovskite irregolari e scarsa qualità dei cristalli, con conseguenti difetti nel prodotto finito e incidendo sul tasso di conversione fotoelettrica e sulla durata.


L'immagine mostra il prototipo di cella solare impilata in perovskite/silicio cristallino sviluppato dal gruppo di ricerca dell'Istituto di tecnologia di Pechino e altri. (Foto per gentile concessione dell'intervistato)

"Per preparare questo tipo di batteria tandem, uno strato di liquido precursore di perovskite viene prima placcato sulla cella di silicio cristallino. Quando il liquido precursore si asciuga, forma gradualmente nuclei di cristallo e cristallizza, e infine 'cresce' in un film di perovskite ad ampio bandgap. Tuttavia, a causa dei diversi componenti e della complessa fase cristallina del seme nei materiali di perovskite, il film "cresciuto" non è uniforme", ha affermato Chen Qi, professore presso l'Institute of Frontier Interdisciplinary Science della BIT. Il team ha proposto in modo innovativo la cristallizzazione della perovskite ad ampio bandgap. controllo La strategia consiste nell'aggiungere ammine alchiliche a catena lunga alla soluzione del precursore per accelerare la "crescita" di nuclei cristallini di alta qualità e inibire la "crescita" di nuclei cristallini di bassa qualità, preparando così un ampio spettro uniforme di alta qualità. pellicola di perovskite con bandgap.

Chen Yihua, assistente professore presso la Scuola di Scienza e Tecnologia dei Materiali della BIT, ha introdotto che, sulla base di questa idea innovativa, il team ha preparato celle impilate di perovskite/silicio cristallino rispettivamente da 1 centimetro quadrato e 25 centimetri quadrati, con corrispondenti efficienze di conversione fotoelettrica del 32,5% e il 29,4%. Entrambi sono migliori delle tradizionali celle solari in silicio cristallino. Inoltre, il campione ha dimostrato stabilità operativa a lungo termine dopo il test di rilevamento del punto di massima potenza.

Chen Qi ha affermato che questo risultato pone una base tecnica chiave per lo sviluppo di celle solari impilate in perovskite/silicio cristallino e si prevede che promuoverà la loro applicazione industriale, migliorerà l'efficienza della generazione di energia fotovoltaica e contribuirà alla trasformazione dell'energia verde e a basse emissioni di carbonio. . (Giornalista Zhao Xu)