2020年11月27日,最新一期的《太陽能電池效率世界紀錄表》發布。來自美國北卡羅萊納大學教堂山分校的黃勁松教授、鄧業浩博士等研究人員創造的鈣鈦礦太陽能組件在30 cm2的光照面積下將光電轉換效率提升至18.6%,成為新的世界紀錄。
該紀錄表由世界 “太陽能之父” 馬丁·格林教授聯合多國科學家編撰(參見Solar cell efficiency table DOI:10.1002/pip.3371),每半年更新一次,以及時追蹤各種類型的太陽能電池及組件的最新發展前沿。
最新太陽能電池效率紀錄表(第57版)
此次鈣鈦礦太陽能組件效率由美國國家可再生能源實驗室(NREL)測試并出具認證證書(證書部分內容如下圖所示)。其所采用的嚴格的穩態認證方法,需要電池組件在總計超過10分鐘的時間內在每一個測試電壓下的輸出功率的相對浮動小于0.1%,反映了該電池組件在該測試過程中不僅具有高效率,也具有高穩定性。
認證證書
黃勁松教授介紹到:“我們在過去五年的時間里,利用一系列從制備技術到電池材料的發明創新,成功開發出一套低成本的刮涂制程,可在大氣環境下快速制備鈣鈦礦薄膜,能極大地降低鈣鈦礦電池組件的成本。這一次,我們進一步開發了一種不含甲胺離子的新型鈣鈦礦成分,實現了同時提升效率和穩定性的目的。我們很開心看到所有的發明成果可以有效地結合到一起?!?/span>
效率和穩定性仍是目前制約大規模部署光伏清潔能源的主要因素,決定了光伏發電系統的成本。針對該挑戰,我國科技部在2019、2020年的 “可再生能源與氫能技術” 重點專項申報指南中對鈣鈦礦太陽能電池技術的發展提出了具體要求。此次的性能提升,使得鈣鈦礦太陽能電池組件離實際應用又更進一步。
目前,已有多家公司對利用該項技術實現鈣鈦礦商業化表示出興趣。
主要團隊成員介紹:
鄧業浩:北卡羅來納大學教堂山分校應用物理系博士后及Perotech Inc公司首席科學家。2019年于北卡羅來納大學教堂山分校應用物理系獲得博士學位。主要研究方向為高效穩定的大面積鈣鈦礦太陽能電池組件。申請發明專利三項。先后以第一作者在Nature Energy, Science Advances, Joule, Energy & Environmental Science, Advanced Materials, Advanced Energy Materials等期刊上發表論文10篇,引用超6000余次,H因子36。相關研究成果兩次被Nature Energy作為重點報道。
黃勁松:北卡羅來納大學教堂山分校Louis D. Rubin, Jr.杰出教授。2007年于美國加州大學洛杉磯分校材料科學與工程系獲得博士學位。從事鈣鈦礦射線探測器,太陽能電池及光電探測器的研究和開發。近五年以通訊作者身份在Nature、Science 系列 發表文章50余篇,多篇論文被Nature Materials,Nature Photonics,Nature Energy作為重點介紹,或作為雜志封面文章推薦。引用48,000余次,H因子99。2015-2020年連續6年入選全球高被引科學家(Highly Cited Researcher)。
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