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！“紅外熱像技術(shù)在石化行業(yè)氣體檢測(cè)中的創(chuàng)新與應(yīng)用”線上會(huì)議報(bào)名開(kāi)啟
2025年5月28日14:00，化工儀器網(wǎng)聯(lián)合燧石技術(shù)([詳細(xì)]
電池行業(yè)利好 新材料大幅提升太陽(yáng)能電池量子效率
2024年04月15日 13:49:32
來(lái)源：化工儀器網(wǎng) 點(diǎn)擊量：5315
據(jù)最新一期《科學(xué)進(jìn)展》雜志報(bào)道，美國(guó)理海大學(xué)研究人員開(kāi)發(fā)出一種新材料，可大幅提高太陽(yáng)能電池板效率。使用該材料作為太陽(yáng)能電池活性層的原型表現(xiàn)出80%的平均光伏吸收率、高光生載流子生成率以及高達(dá)190%的外量子效率。
【化工儀器網(wǎng) 行業(yè)百態(tài)】太陽(yáng)能電池，是一種利用太陽(yáng)光直接發(fā)電的光電半導(dǎo)體薄片，又稱(chēng)為“太陽(yáng)能芯片”或“光電池”，它只要被滿足一定照度條件的光照度，瞬間就可輸出電壓及在有回路的情況下產(chǎn)生電流。在物理學(xué)上稱(chēng)為太陽(yáng)能光伏，簡(jiǎn)稱(chēng)光伏。太陽(yáng)能電池是通過(guò)光電效應(yīng)或者光化學(xué)效應(yīng)直接把光能轉(zhuǎn)化成電能的裝置。以光伏效應(yīng)工作的晶硅太陽(yáng)能電池為主流，而以光化學(xué)效應(yīng)工作的薄膜電池實(shí)施太陽(yáng)能電池則還處于萌芽階段。
據(jù)最新一期《科學(xué)進(jìn)展》雜志報(bào)道，美國(guó)理海大學(xué)研究人員開(kāi)發(fā)出一種新材料，可大幅提高太陽(yáng)能電池板效率。使用該材料作為太陽(yáng)能電池活性層的原型表現(xiàn)出80%的平均光伏吸收率、高光生載流子生成率以及高達(dá)190%的外量子效率。這一指標(biāo)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了突破硅基材料的肖克利-奎瑟理論效率極限，并將光伏量子材料領(lǐng)域推向新高度。
研究人員表示，這項(xiàng)工作代表著在理解和開(kāi)發(fā)可持續(xù)能源解決方案的一次重大飛躍。未來(lái)，這種創(chuàng)新方法將重新定義太陽(yáng)能的效率和可及性。該材料效率的提升很大程度上歸因于獨(dú)特的“中間能帶態(tài)”，即位于材料電子結(jié)構(gòu)內(nèi)的特定能級(jí)。這使其成為太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換的理想選擇。這些態(tài)的能級(jí)處于最佳子帶隙內(nèi)(材料可有效吸收太陽(yáng)光并產(chǎn)生載流子的能量范圍)，約為0.78至1.26電子伏特。此外，該材料在電磁波譜的紅外和可見(jiàn)光區(qū)域具有高吸收水平。
在傳統(tǒng)太陽(yáng)能電池中，最大EQE為100%，代表從太陽(yáng)光吸收的每個(gè)光子產(chǎn)生并收集一個(gè)電子。然而，過(guò)去幾年開(kāi)發(fā)的一些先進(jìn)材料和結(jié)構(gòu)已經(jīng)證明能夠從高能光子中產(chǎn)生和收集多個(gè)電子，也就是說(shuō)EQE可以超過(guò)100%。雖然這種多重激子產(chǎn)生材料尚未廣泛商業(yè)化，但它們具有極大提高太陽(yáng)能系統(tǒng)效率的潛力。
在新材料中，“中間能帶態(tài)”能夠捕獲傳統(tǒng)太陽(yáng)能電池失去的光子能量。研究人員利用“范德華間隙”，即層狀二維材料之間的原子級(jí)小間隙，開(kāi)發(fā)了這種新型材料。這些間隙可以限制分子或離子，材料科學(xué)家通常使用它們來(lái)插入或嵌入其他元素，以調(diào)整材料特性。
為了開(kāi)發(fā)新材料，研究人員將零價(jià)銅原子插入到由硒化鍺和硫化錫組成的二維材料層之間。隨后，他們開(kāi)發(fā)出可作為概念證明的原型。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，其快速響應(yīng)和提高效率有力地證明了銅插層作為量子材料在光伏應(yīng)用中的潛力，這為提高太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換效率提供了一條新途徑。
相關(guān)閱讀 Related Reading
查看更多+-
2025年立法聚焦檢驗(yàn)檢測(cè)關(guān)鍵領(lǐng)域 多項(xiàng)法規(guī)修訂為行業(yè)發(fā)展注入法治動(dòng)能
2025年5月4日，國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)《國(guó)務(wù)院2025年度立法工作計(jì)劃》，聚焦檢驗(yàn)檢測(cè)行業(yè)多項(xiàng)關(guān)鍵法規(guī)修訂。計(jì)劃明確將計(jì)量法修訂、生...2025-05-23 15:33:57 -
秒準(zhǔn)測(cè)量閃耀CIBF2025，賦能電池產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展
深圳市秒準(zhǔn)測(cè)量技術(shù)有限公司本次受邀出席展會(huì)，帶來(lái)一系列創(chuàng)新解決方案，將為行業(yè)提供更高效、更可靠的技術(shù)支持。2025-05-21 16:31:41 -
2025年度專(zhuān)利專(zhuān)項(xiàng)研究項(xiàng)目立項(xiàng)名單出爐
國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局辦公室發(fā)布《關(guān)于印發(fā)2025年度專(zhuān)利專(zhuān)項(xiàng)研究項(xiàng)目立項(xiàng)名單的通知》，共計(jì)55個(gè)項(xiàng)目獲立項(xiàng)。2025-05-21 14:28:59 -
九部門(mén)發(fā)文加快推進(jìn)科技服務(wù)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展
近日，工業(yè)和信息化部、國(guó)家發(fā)展改革委等9部門(mén)聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于加快推進(jìn)科技服務(wù)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的實(shí)施意見(jiàn)》，加快科技成果轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)化，有力...2025-05-21 13:58:41 -
2025年5月21日，第92屆中國(guó)國(guó)際醫(yī)藥原料藥/中間體/包裝/設(shè)備交易會(huì)(簡(jiǎn)稱(chēng)API China)將在廣州·中國(guó)進(jìn)出口...2025-05-20 16:30:05
-
云南開(kāi)展2025年度省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)申報(bào)工作
日前，云南省科技廳發(fā)布《關(guān)于開(kāi)展2025年度省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)申報(bào)工作的通知》，現(xiàn)將2025年省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)申報(bào)工作有關(guān)事項(xiàng)明確如...2025-05-19 16:04:13
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(lèi)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。
