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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
大容量电池储能系统中的高压直挂功率转换系统研究与开发
大容量电池储能系统能够提高可再生能源发电的穿透率，提高电网稳定性，是未来智能电网运行中的重要组成部分，然而功率转换技术一直限制着电池储能系统的大容量化发展。本项目使用级联式变换器作为大容量电池储能系统的功率转换系统，从而可以大大提高大容量电池储能系统的效率、可靠性等。 在本项目的研究过程中，先后对高压直挂功率转换系统中的关键技术如二次脉动抑制、接地电流抑制以及可靠的控制策略等进行了深入研究，在20链节的实验系统中全面验证，并在国内外期刊发表了多篇论文。最后，南方电网公司在深圳宝清储能电站建设了2MW/2MVA/10kV高压直挂储能系统，本项目研究的关键技术实际指导了该系统的设计，所研究的控制策略实际应用于该储能系统。 该储能系统的功率转换技术是世界上首次直挂 10kV电网的功率转换技术，目前已经顺利运行一年，在效率、可靠性等方面明显优于传统储能系统，为大容量电池储能系统的广泛应用奠定了坚实基础。
上海交通大学
2021-04-13
高性能燃料电池
本项目不仅具有燃料电池系统集成技术，还具备包括催化剂、膜电极等的核心材料技术。产品可以应用于燃料电池汽车、固定式与便携式电源等。 燃料电池汽车因其具有零排放、效率高、燃料来源多元化、能源可再生等优势被认为是未来汽车工业可持续发展重要方向，是解决全球能源问题、环境污染问题、气候变化理想方案。
南京大学
2021-04-10
锂离子电池材料
本发明涉及一种锂离子电池正极材料原位碳包覆硼酸锰锂碳复合材料,是 将锂源、锰源、硼源和碳源按比例在分散溶剂中研磨混合均匀,烘干得粉体,再 于管式炉中将煅烧得到六方或单斜相的硼酸锰锂与碳的复合材料。将所得产品 制备成锂离子电池极片组装成电池,有较高的放电容量和良好的循环稳定性。 本发明采用固相方法,耗能少,可批量工业化生产,已申报国家发明专利。
山东大学
2021-04-13
高效钙钛矿电池
通过在阴极界面处引入高稳定性系列金属乙酰丙酮化合物能够有效增强电子抽取能力。通过紫外光电子能谱(UPS)、凯尔文探针（SKPM）、荧光淬灭谱（PL）等一系列表征手段，验证了金属乙酰丙酮化合物能起到很好的界面能带弯曲和金属表面功函调节功能，从而促进电子的高效转移。电池效率由12%提高到18%，小面积冠军电池效率达到18.69%，而且无明显回滞现象。该效率值在平面结钙钛矿电池中极具竞争力。同时区别于之前报道的界面层材料，金属乙酰丙酮化合物成本低，且具有很高的化学稳定性和热稳定性，因此在电池制造工艺和后续电池应用环境中非常稳定。这不仅显著增强电池自身的稳定性而且大大拓展了钙钛矿电池的工艺窗口，对钙钛矿电池大面积生产至关重要。基于这一点，制备的大面积电池效率达到了16.01%。值得一提的是，电池所有制备工艺都是简单溶液法，而且温度都低于100oC，这也为钙钛矿柔性电池技术的开发打下基础。
南方科技大学
2021-04-13
绿色二次电池
吴锋是我国绿色二次电池（二次电池： 可充电电池）与相关材料领域的学科带头人之一，长期从事新型二次电池与相关能源材料的研究开发，率先提出采用轻元素、多电子、多离子反应体系，实现电池能量密度跨越式提升的学术思想，研发出高比能二次电池新体系与关键材料，得到国际同行的高度评价，为我国新能源材料和新型二次电池的研发和产业化做出了重要贡献。作为第一完成人获国家技术发明二等奖、国家科技进步二等奖各 1 项，省部级科技一等奖多项；还获得何梁何利科学与技术进步奖和四项国际奖。国际欧亚科学院院士，亚太材料科学院院士，被美国麻省大学波士顿分校授予荣誉科学博士学位。
北京理工大学
2021-04-13
高性能锌溴电池
锌溴电池属于新型储能电池。锌溴电池的活性物质存在于电解液中而不是在极板上，这可使它具有更高的能量，而且不必担心由于极板损坏而导致整个电池报废。从这个角度来讲，锌溴电池的寿命几乎是无限的。另外锌溴电池的用料也比较便宜，电池成本低，有利于大规模推广使用。电池的比能量现已达到150Wh/kg，是目前常用铅酸电池的5倍，而费用却和铅酸电池相当，已具备深入开发和应用的可行性。传统的锌溴电池，溴分子在电池存放过程中，会扩散到阴极，与金属锌反应生成溴化锌。这个过程就是放电过程，也即是在存放过程电池自
大连理工大学
2021-04-14
动力锂离子电池
研究背景及内容 ：新能源汽车未来逐渐替代传统汽油车已成为各国发 展汽车产业的共识，作为核心部件的动力电池则更被企业和投资者看好。 动力电池是新能源汽车发展的关键：混合动力汽车是目前最佳的过渡产 品，但纯动力电池汽车是未来发展方向，核心技术在电池技术上的突破。 当前许多知名的汽车制造商都致力于开发动力电池的电动汽车， 如美国福 特、克莱斯勒， 日本丰田、三菱、日产、韩国现代、 法国 Courreges、Ventury
南昌大学
2021-04-14
镍氢动力蓄电池
镍氢电池由于其具有重量轻、寿命长、能量密度高、无环境污染、充放电速度快等优点，已成为世界各国竟相研制和开发的新能源。但是传统的铅酸蓄电池已难以满足要求。由于镍氢蓄电池的容量比铅酸蓄电池大一倍，同时它具有大电流冲放，无记忆效果等一系列优点，镍氢电池的关键技术之一是负极材。国内近几年来在负极材料方面进行了研究。从已公布的实验结果看，主要研究集中在LaNi5系，
西安交通大学
2021-01-12