突破性進展!鈣鈦礦太陽能電池耐高溫高濕 壽命突破千小時
科技
04-12
韓國蔚山國立科學技術院(UNIST)與慶尚國立大學(GNU)的研究團隊聯手開發出一款革命性的鈣鈦礦太陽能電池(PSC),這項突破性技術成功解決了長期困擾產業的熱穩定性問題,為商業化應用邁出關鍵一步。
這款新型太陽能電池在攝氏85度高溫與85%相對濕度的嚴苛環境下,不僅展現出25.56%的初始轉換效率,更能維持超過85%的效能長達1,000小時。相關研究成果已發表於國際頂尖期刊《能源與環境科學》。
被視為次世代能源解決方案的鈣鈦礦太陽能電池,理論上比傳統矽晶電池擁有更高的光電轉換效率,且製造成本更低。雖然實驗室效率已突破27%,但熱穩定性問題始終是阻礙其商業化的最大瓶頸。
研究團隊突破性地以碳酸乙烯酯(EC)取代傳統新增劑4-叔丁基吡啶(tBP),成功將電洞傳輸層的玻璃轉化溫度提升至125°C。這項改良不僅讓電池在封裝過程中保持穩定,更創造出無tBP太陽能電池中最高的25.56%轉換效率。
特別值得一提的是,即使將電池面積放大至100平方公分,仍能維持22.14%的高效率。這歸功於碳酸乙烯酯能均勻溶解雙(三氟甲烷磺醯)亞胺鋰(LiTFSI)摻雜劑,顯著提升電洞傳輸層的電荷傳輸效能。
主導研究的金東錫教授強調:「我們開發出的新型電洞傳輸層系統,不僅保持高效率,更能在高溫高濕環境下維持穩定。這項突破對鈣鈦礦太陽能電池的實際應用具有重大意義。」
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