几年前,基于AgBiS2纳米晶体的太阳能电池横空出世成为热点,原因是它们由无毒且地球上含量丰富的元素组成,能够在低温环境下依托低成本的溶液处理技术生产。近期科学家们在光伏领域又取得了重大的突破。
英国斯旺西大学的研究人员已经证明,在有机太阳能电池中实现接近统一的电荷产生量子产率是可能的。这些发现为设计和建造高性能太阳能电池提供了一条途径,这有助于确保我们的未来使用可再生能源来实现可持续发展目标。
该研究由斯旺西的 Wei Li 博士和 Ardalan Armin 博士领导,重点关注先进的表征方法,以及它们如何帮助我们理解光伏材料和器件物理,以及帮助获得更好、更实用的工程解决方案。
为了实现这一目标,该团队进行了一系列与温度相关的测量,包括与温度相关的光伏外量子效率 (EQE) 和与温度相关的吸光度,以研究热力学和动力学过程。
结果表明,可以在不同温度下快速测量太阳能电池的 EQE,这首次使研究人员能够准确地研究动力学过程。该研究还揭示了新型非富勒烯太阳能电池中电荷产生、复合和器件效率之间的关系,进一步提高了我们对光伏工艺的理解。
光伏发电对整个世界的发展有着不可忽视的优势,更是有着重大的意义。太阳能光伏发电在不远的将来会占据世界能源消费的重要席位,不但要替代部分常规能源,而且将成为世界能源供应的主体。预计到2030年,可再生能源在总能源结构中将占到30%以上,而太阳能光伏发电在世界总电力供应中的占比也将达到10%以上;到2040年,可再生能源将占总能耗的50%以上,太阳能光伏发电将占总电力的20%以上;到21世纪末,可再生能源在能源结构中将占到80%以上,太阳能发电将占到60%以上。这些数字足以显示出太阳能光伏产业的发展前景及其在能源领域重要的战略地位。
光伏发电是根据光生伏特效应原理,利用太阳电池将太阳光能直接转化为电能。不论是独立使用还是并网发电,光伏发电系统主要由太阳电池板(组件)、控制器和逆变器三大部分组成,它们主要由电子元器件构成,但不涉及机械部件。
所以,光伏发电设备极为精炼,可靠稳定寿命长、安装维护简便。理论上讲,光伏发电技术可以用于任何需要电源的场合,上至航天器,下至家用电源,大到兆瓦级电站,小到玩具,光伏电源可以无处不在。
Linkam Scientific Instruments 销售和营销总监 Duncan Stacey 博士分享了他对这项研究的看法:“斯旺西的团队在光伏领域取得了重大突破,这将使我们更接近以可再生能源为燃料的可持续未来。我们很自豪地看到我们的 LTS420E-P 阶段的贡献,我们希望它继续为斯旺西大学的团队在新有机材料性能方面的工作提供服务。”
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