新聞稿稱，韓國能源研究所 (KIER) 的研究人員開發出半透明鈣鈦礦太陽能電池，其能量轉換效率達到破紀錄的 21.68%。
這些電池可以輕鬆用作建築窗戶或與串聯太陽能電池一起使用，並且比其他基於鈣鈦礦的太陽能電池（使用最廣泛的替代光伏電池）具有更長的使用壽命
隨著世界尋求逐步消除對化石燃料滿足能源需求的依賴，需要高效能太陽能電池。傳統使用的太陽能電池的能量轉換效率僅為 24%，這意味著我們無法利用現有太陽能基礎設施上 76% 的入射光。非基於晶體矽的單層電池的產率為 21%，這是一個特殊的結果，也因為它開啟了具有非常高產率的多層電池或透明太陽能窗的可能性
光伏研究系的團隊與 KIER 的能源人工智慧和計算科學實驗室一起，將這兩種方法結合起來，獲得了一種高電阻、同時高效的鈣鈦礦電池。該研究發表在《先進能源材料》。
製作半透明太陽能電池
為了製造半透明太陽能電池，團隊決定用允許光線穿過的透明電極來取代傳統太陽能電池不透明的金屬電極。雖然這似乎是一件簡單的事情，但這些變化會產生負面影響。
具有透明電極的太陽能電池接收到的高能量粒子導致電洞傳輸層的性能下降。該層是鈣鈦礦電池的基礎層，因為它允許將光生電洞轉移到外部電路。
為了避免這種性能下降，在電洞傳輸層和透明電極層之間使用金屬氧化物層作為緩衝層，這導致了裝置的可攜帶電荷和穩定性的降低。
鋰來拯救
感謝能源人工智慧和計算科學實驗室的貢獻，該團隊能夠識別性能下降的原因，並發現鋰如何幫助解決問題。
D>左：鈣鈦礦太陽能電池、透明鈣鈦礦太陽能電池、鈣鈦礦-矽組合電池
當鋰離子被引入中間層以增加其電導率時，它們也會擴散到金屬氧化物層中，從而改變後者的電子結構。
為了解決這個問題，研究團隊發現將鋰離子轉化為氧化鋰可以防止它們擴散到金屬氧化物層中，使其更加穩定。因此，可以具有高導電性但透明的電觸點。
破紀錄的鈣鈦礦太陽能電池
研究人員發現，所得的太陽能電池不僅能量高達21.68%，是迄今為止所有透明太陽能電池中記錄的最高值，而且該太陽能電池的穩定性也記錄在黑暗中儲存400小時並超過連續工作條件下240 小時，這是鈣鈦礦太陽能電池的另一項壯舉。
該團隊使用新型太陽能電池作為串聯太陽能電池的頂層，使雙面太陽能電池能夠利用來自正面和背面的光線進行操作。
四端電池的太陽能電池能量轉換效率為 31.5%，而二端電池的能量轉換效率為 26.4%。
「這項研究代表了該領域的重大突破，因為它檢查了有機化合物和金屬氧化物緩衝層之間界面處發生的降解過程，這是半透明鈣鈦礦太陽能電池所獨有的，」他在新聞稿中說Sejin，KIER 光伏研究部專案經理。
“我們的解決方案易於部署，展示了我們開發的技術未來使用的巨大潛力。”
研究結果發表在《先進能源材料》雜誌。
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文章《韓國：開發出穩定的半透明鈣鈦礦電池，產量超過 21%》來自《經濟情景》 。
這是在 Thu, 22 Feb 2024 21:20:41 +0000 在 https://scenarieconomici.it/corea-del-sud-sviluppata-una-cella-semitrasparente-alla-perovskite-stabile-che-rende-oltre-il-21/ 的報紙 “Scenari Economici” 上發表的文章的翻譯。