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关于富溴籽晶诱导法助力提升高效钙钛矿太阳能电池长期稳定性的研究
有机无机杂化钙钛矿以其光吸收系数高、载流子扩散距离长、制备方法简单、带隙连续可调等特性,被广泛认为是发展下一代光伏器件的理想材料。自2009年以来,仅仅历经10年的发展时间,钙钛矿太阳能电池的能量转化效率已经达到25.2%,发展速度为各类太阳能电池之最。但是,由于钙钛矿太阳能电池当前面临的热稳定性、长时间工作稳定性等问题,严重阻碍了其商业化应用发展。针对此问题,北京大学物理学院赵清教授课题组利用材料工程方法,设计提出了富溴钙钛矿籽晶诱导生长两步法,实现了钙钛矿薄膜中溴离子的高效掺杂,有效提高了钙钛矿太阳能电池的长时间工作稳定性。 通过在碘化铅薄膜中引入微米级富溴钙钛矿籽晶,一方面提供后续钙钛矿生长所需的成核位点、诱导薄膜生长、提高薄膜生长质量,另一方面为钙钛矿生长提供充足的溴元素,解决两步法中溴离子难以有效掺杂的问题。通过改变钙钛矿籽晶的添加量,可以实现对钙钛矿成核、晶粒大小、缺陷态密度等的精确调控,实现对最终钙钛矿成分与带隙的精准控制。测试表明,利用富溴钙钛矿籽晶诱导生长两步旋涂法制备得到的钙钛矿太阳能电池器件,其能量转化效率可以达到21.5%;更为重要的是,其长时间工作稳定性得到了显著提高,在AM1.5G太阳光下持续工作500小时后,仍然能保持超过80%的初始效率。这一成果远远超过传统两步法仅有的数小时稳定性。该研究表明,溴元素对钙钛矿材料长时间工作稳定性具有至关重要的作用,同时,提供了一条简单、高效、稳定的基于钙钛矿两步法的溴掺杂方法。此研究将为钙钛矿领域内卤素离子的均匀高效掺入、器件长时间工作稳定性的提高等问题提供了新的思路。相关研究结果发表于Advanced Energy Materials 9, 1902239 (2019),并被选为当期封底图片。北京大学博士生李琪为该研究论文的第一作者,赵清教授为通讯作者。以上研究得到了国家自然科学基金委、北京大学人工微结构和介观物理国家重点实验室、北京大学纳光电子前沿科学中心、量子物质科学协同创新中心等单位的支持。
北京大学 2021-04-11
清华大学电机系易陈谊课题组在钙钛矿太阳能电池领域取得重要进展
清华大学电机系易陈谊课题组采用真空热蒸发镀膜与传统溶液法相结合的工艺制备高质量钙钛矿薄膜,突破了目前无甲胺铯甲脒铅卤钙钛矿(铯甲脒钙钛矿)太阳能电池效率的最高记录。
清华大学 2022-05-27
一种光伏发电系统环境自适应式 MPPT 方法及系统
本发明公开了一种光伏发电系统环境自适应式 MPPT 方法,本发明的方法引进电压修正参数ΔU, PI 控制环节,实时调节直流斩波器占空比 D,加快最大功率点电压 Um 寻优速度,减小功率损耗,并使 最大功率点电压 Um 实时跟随环境条件变化,减小增量电导法(I&C)寻优步长,快速、准确实现光伏电 池 MPPT,既改善传统 MPPT 算法易受环境影响,鲁棒性差,功率损耗较大的缺点,又避免智能型 MPPT 算法复杂,易陷入局部最优的劣势。
武汉大学 2021-04-13
一种新型的光伏一体化轻质建筑外墙
课题组研发的光伏一体化轻质墙体,采用结构化技术,将光伏板与轻质墙体材料连接,设置内保温与隔音层,从而达到极为优秀的保温与隔音效果。同时,轻质墙体内部设置通风层,起到墙内通风排湿的作用,有效降低墙体结露和发霉。同时,该墙体具有安装方便,价格低廉和经久耐用等诸多有点。
上海理工大学 2021-04-13
陕西师范大学化学化工学院分子模拟与太阳能转化研究团队近期取得重要进展
曹睿团队利用分子内冠醚基团,在钴咔咯催化中心周围构筑水簇氢键网络辅助质子转移,提高了质子转移效率,从而显著促进电催化析氢反应。
陕西师范大学 2022-06-10
太阳能与热泵联合集热计算机控制系统
由西安交通大学智能检测与仪器研究所开发的《太阳能与热泵联合集热计算机控制系统》样机在多处现场已经运行数年。几年来该系统运行效果良好。 该系统将太阳能与热泵联合起来由计算机进行控制,解决了其中的关键技术问题,该控制系统能根据环境温度、水温、水量等参数,自动对联合集热系统设置最佳控制参数,实现最佳控制。可以进行多路信号的数据采集,多路被控对象的控制输出。能对整个集热系统的热泵机组、太阳能集热器循环泵、进水电磁阀、用户供水泵、辅助电加热器等设备进行可靠的控制,从而使系统最大限度的利用太阳能,最大限度的节约电能。整个系统的运行费用仅为天然气热水的20%,为电加热的15%。
西安交通大学 2021-04-11
风电机组/光伏发电智能动态并网技术及产业化
小试阶段/n■新能源■节能环保和资源综合利用*成果简介该项目可解决的问题:从物理本质上解决三大问题:1、解决并网逆变器及滤波器遭受过电压和过电流的冲击的问题,从而提高风电机组/光伏发电并网的电网电压质量、提高并网逆变器的安全稳定运行水平和使用寿命;2、解决风电机组/光伏发电系统出力不足时,电网向并网滤波器倒送电,导致电网电压偏高,保护动作跳闸,弃风弃光的问题,增加风电机组/光伏发电出力、提高风电机组/光
武汉大学 2021-01-12
光伏建筑一体化可调度式分布式发电装置
本项目以新型可调度式并网发电系统与电网的互动为主要研究对象,主要应用在光伏建筑中。本项目致力于研究并开发高性能、高效率、高可靠性、低 EMI 且控制灵活、功能完善、易于扩展的新型并联双向 AC/DC 变换器和双向充放电变换器。探索与电网互动的服务内容和能量管理方法。
扬州大学 2021-04-14
以锂离子超级电容器改善电能质量的单相光伏逆变器系统
本实用新型公开了一种利用锂离子超级电容器(LiC)改善电能质量的单相光伏逆变器系统,包括 光伏阵列、储能系统、全桥逆变电路、控制电路、检测电路和非线性负载,储能系统由 LiC 和双向 DC/DC 变流器并联组成;其中,光伏阵列的输出端连接储能系统,储能系统并联于全桥逆变电路的直流侧,非 线性负载并联于全桥逆变电路的交流侧;检测电路连接非线性负载,用来检测非线性负载的无功电流和 谐波电流;检测电路的输出端连接控制电路的输入端,控制电路的输出端连接
武汉大学 2021-04-14
光伏建筑一体化可调度式分布式发电装置
在国内,可调度式并网发电系统中现有充电机产品大多只具备通过光伏充电的基本充电功能,不具备由电网双向功率转换功能。且目前基本应用中也大都未考虑并网发电系统与电网能量、信息双向流动的功能。这一项目的实施将为我省光伏并网发电系统与电网互动提供思路;为实现高性价比的并网发电装置模块化提供技术;为我省智能电网提供高效服务作探索;为我省光伏建筑分布式发电提供方案。与江苏领先电子有限公司合作,成果产品已完成小试,在江苏领先电子有限公司研发实验楼顶试运行1年,已具备产业化能力。产品中申请中国发明专利4项,其中授权1
扬州大学 2021-04-14
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