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La generación de energía fotovoltaica es una nueva fuerza en la transformación verde global. El equipo de investigación científica del Instituto de Tecnología de Beijing y otras unidades nacionales cooperaron y superaron con éxito las dificultades técnicas en la preparación de células solares de pila de perovskita/silicio cristalino, y desarrollaron una pila de perovskita/silicio cristalino con una eficiencia de conversión fotoeléctrica del 32,5% y Estabilidad de funcionamiento a largo plazo. Los resultados relevantes se publicaron en la revista académica internacional "Science" el día 2.

En la actualidad, las células solares más comunes en producción y vida son las células de silicio cristalino, cuya eficiencia de conversión fotoeléctrica es de aproximadamente el 26%. La celda apilada de perovskita/silicio cristalino es un nuevo tipo de celda solar que se compone de una combinación de silicio cristalino y perovskita para absorber la luz. En comparación con las celdas de silicio cristalino tradicionales, tiene las características de bajo costo de generación de energía y alta eficiencia de conversión fotoeléctrica. . Durante mucho tiempo, durante el proceso de preparación de este nuevo tipo de batería se han producido problemas como películas de perovskita desiguales y mala calidad del cristal, lo que provoca defectos en el producto acabado y afecta a la tasa de conversión fotoeléctrica y a la vida útil.

La imagen muestra el dispositivo prototipo de célula solar apilada de perovskita/silicio cristalino desarrollado por el equipo de investigación del Instituto de Tecnología de Beijing y otros. (Foto cortesía del entrevistado)

"Para preparar este tipo de batería en tándem, primero se coloca una capa de líquido precursor de perovskita sobre la celda de silicio cristalino. Cuando el líquido precursor se seca, forma gradualmente núcleos de cristal y cristaliza, y finalmente 'crece' hasta convertirse en una película de perovskita de banda ancha. Sin embargo, debido a los diversos componentes y la compleja fase cristalina de la semilla en los materiales de perovskita, la película 'crecida' es desigual", dijo Chen Qi, profesor del Instituto de Ciencias Interdisciplinarias Fronterizas de BIT. El equipo propuso de manera innovadora la cristalización de perovskita de banda ancha La estrategia es agregar alquilaminas de cadena larga a la solución precursora para acelerar el "crecimiento" de núcleos de cristales de alta calidad e inhibir el "crecimiento" de núcleos de cristales de baja calidad, preparando así una amplia gama uniforme de alta calidad. Película de perovskita de banda prohibida.

Chen Yihua, profesor asistente en la Escuela de Ciencia y Tecnología de Materiales de BIT, presentó que basándose en esta idea innovadora, el equipo preparó células apiladas de perovskita/silicio cristalino de 1 centímetro cuadrado y 25 centímetros cuadrados respectivamente, con eficiencias de conversión fotoeléctrica correspondientes del 32,5%. y un 29,4%, ambas son mejores que las tradicionales células solares de silicio cristalino. Además, la muestra demostró estabilidad operativa a largo plazo después de las pruebas de seguimiento del punto de máxima potencia.

Chen Qi dijo que este logro sienta una base técnica clave para el desarrollo de células solares apiladas de perovskita/silicio cristalino, y se espera que promueva su aplicación industrial, mejore la eficiencia de la generación de energía fotovoltaica y ayude en la transformación de la energía verde y con bajas emisiones de carbono. . (Reportero Zhao Xu)