化工儀器網(wǎng)手機(jī)版
移動(dòng)端訪問(wèn)更便捷
今日焦點(diǎn) Today's Focus
查看更多+-
干貨滿滿！“電子顯微鏡技術(shù)助力新能源多領(lǐng)域突破：鋰電、綠氫與光伏的前沿探索”線上會(huì)議來(lái)啦
2025年4月23日14：00，化工儀器網(wǎng)特聯(lián)合賽默飛[詳細(xì)]
26.78%效率 2500小時(shí)穩(wěn)定！鈣鈦礦太陽(yáng)能電池新突破
2025年04月11日 11:04:46
來(lái)源：化工儀器網(wǎng) 點(diǎn)擊量：1648
4月8日，福建農(nóng)林大學(xué)材料工程學(xué)院綠色光電器件與儲(chǔ)能電池團(tuán)隊(duì)青年教師林智超與西安交通大學(xué)、河南大學(xué)、澳門大學(xué)等單位合作，在《自然》發(fā)表題為《一種釹內(nèi)嵌富勒烯-聚合物偶聯(lián)層作為高效穩(wěn)定鈣鈦礦太陽(yáng)能電池界面層》文章。
鈣鈦礦太陽(yáng)能電池作為一種新型光伏器件，具有可與傳統(tǒng)硅太陽(yáng)能電池相媲美的性能和巨大的成本優(yōu)勢(shì)，在光伏發(fā)電、建筑集成、柔性電子等諸多領(lǐng)域顯現(xiàn)出發(fā)展?jié)摿Γ蔀樘?yáng)能電池的重要研究方向。鈣鈦礦太陽(yáng)能電池 商業(yè)化的一個(gè)關(guān)鍵挑戰(zhàn)是同時(shí)實(shí)現(xiàn)高功率轉(zhuǎn)換效率和高穩(wěn)定性。
聚合物材料在鈣鈦礦太陽(yáng)能電池中表現(xiàn)出了卓越的內(nèi)部封裝特性，使用聚合物作為界面層可以阻擋水和氧氣對(duì)鈣鈦礦層的侵蝕，并抑制離子擴(kuò)散，提高鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的長(zhǎng)期工作穩(wěn)定性。然而，當(dāng)聚合物層過(guò)厚時(shí)，會(huì)存在電子屏蔽效應(yīng)，顯著抑制電荷的提取，導(dǎo)致鈣鈦礦太陽(yáng)能電池性能的損失，難以同時(shí)兼顧穩(wěn)定和高效。
富勒烯作為一種碳的同素異形體，呈現(xiàn)足球狀結(jié)構(gòu)，具有高效電子傳導(dǎo)特性。1991年發(fā)現(xiàn)鉀元素內(nèi)嵌的富勒烯C60在?255°C時(shí)表現(xiàn)出超導(dǎo)行為，這是迄今為止最高的分子超導(dǎo)溫度。有鑒于此，將內(nèi)嵌金屬富勒烯與聚合物相結(jié)合，有望實(shí)現(xiàn)高效電子傳輸和高穩(wěn)定性的雙重突破。
4月8日，福建農(nóng)林大學(xué)材料工程學(xué)院綠色光電器件與儲(chǔ)能電池團(tuán)隊(duì)青年教師林智超與西安交通大學(xué)、河南大學(xué)、澳門大學(xué)等單位合作，在《自然》發(fā)表題為《一種釹內(nèi)嵌富勒烯-聚合物偶聯(lián)層作為高效穩(wěn)定鈣鈦礦太陽(yáng)能電池界面層》文章。
該研究報(bào)道了一種磁性金屬釹內(nèi)嵌富勒烯-聚合物(Nd@C82-PMMA)偶聯(lián)層，該偶聯(lián)層通過(guò)界面極化，增強(qiáng)了電子提取效率，同時(shí)兼具原位封裝和超快電子提取的特點(diǎn)，在促進(jìn)電子高效傳輸?shù)耐瑫r(shí)，抑制了離子擴(kuò)散，保護(hù)了鈣鈦礦層免受水和氧氣的侵蝕，助力效率和穩(wěn)定性的同步提升。
該研究闡明了富勒烯Nd@C82在鈣鈦礦太陽(yáng)能電池界面產(chǎn)生永久強(qiáng)電場(chǎng)，增強(qiáng)電荷分離和提取的作用機(jī)制，提出了構(gòu)建金屬富勒烯-聚合物耦合互穿網(wǎng)絡(luò)新策略。
基于上述策略優(yōu)化后的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池實(shí)現(xiàn)了26.78%的能量轉(zhuǎn)換效率，在標(biāo)準(zhǔn)工作狀態(tài)下進(jìn)行最大功率點(diǎn)跟蹤，運(yùn)行2500小時(shí)后依舊維持著82%的初始性能，相較于此前的報(bào)道有著顯著提升，為制備性能和穩(wěn)定性兼優(yōu)的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池提供了新思路。
這項(xiàng)開(kāi)創(chuàng)性研究不僅為鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的效率與穩(wěn)定性平衡難題提供了創(chuàng)新解決方案，更在分子工程設(shè)計(jì)與界面調(diào)控領(lǐng)域開(kāi)辟了新路徑。隨著材料設(shè)計(jì)與機(jī)理研究的持續(xù)深化，鈣鈦礦太陽(yáng)能電池有望真正成為推動(dòng)能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的革命性力量。
(資料來(lái)源：中國(guó)科學(xué)報(bào))
相關(guān)閱讀 Related Reading
查看更多+-
CIBF2025 先進(jìn)電池前沿技術(shù)研討會(huì)擬邀請(qǐng)專家名單
CIBF2025先進(jìn)電池前沿技術(shù)研討會(huì)即將于5月15-16日于深圳國(guó)際會(huì)展中心盛大開(kāi)幕，研討會(huì)擬邀請(qǐng)專家名單現(xiàn)已公布，提前直擊會(huì)議...2025-04-08 17:09:06 -
CIBF2025先進(jìn)電池前沿技術(shù)研討會(huì)（附開(kāi)幕式日程）下篇
CIBF2025先進(jìn)電池前沿技術(shù)研討會(huì)即將于5月15日-16日在深圳國(guó)際會(huì)展中心18號(hào)館召開(kāi)，提前鎖定議程，不錯(cuò)過(guò)任何亮點(diǎn)！2025-04-08 16:15:40 -
2025，電池如何領(lǐng)航經(jīng)濟(jì)與技術(shù)的雙重賽道？
2025年5月15-17日，由中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)主辦的電池年度盛會(huì)，“第十七屆深圳國(guó)際電池技術(shù)交流會(huì)/展覽會(huì)”(CIBF2...2025-04-08 16:15:25 -
新能源電池盛會(huì)即將啟幕 規(guī)模再擴(kuò)容
第十七屆深圳國(guó)際電池技術(shù)交流會(huì)/展覽會(huì)將于2025年5月15-17日在深圳國(guó)際會(huì)展中心盛大啟幕。為確保展商順利參展，特此發(fā)布以下關(guān)...2025-04-08 16:15:10 -
新一代微電源解決方案問(wèn)世 我國(guó)成功研制碳-14核電池
西北師范大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)聯(lián)合無(wú)錫貝塔醫(yī)藥科技有限公司成功研制了國(guó)內(nèi)首款C-14核電池——“燭龍一號(hào)”工程樣機(jī)。2025-03-17 13:13:58
版權(quán)與免責(zé)聲明
- ①凡本網(wǎng)注明“來(lái)源：化工儀器網(wǎng)”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡(luò)有限公司-化工儀器網(wǎng)合法擁有版權(quán)或有權(quán)使用的作品，未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其他方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的，應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用，并注明“來(lái)源：化工儀器網(wǎng)”。違反上述聲明者，本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責(zé)任。
- ②本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其他來(lái)源（非化工儀器網(wǎng)）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé)，不承擔(dān)此類作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體、網(wǎng)站或個(gè)人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時(shí)，必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來(lái)源，并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任。
- ③如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問(wèn)題，請(qǐng)?jiān)谧髌钒l(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系，否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。
