3 月 7 日消息,鈣鈦礦太陽能電池因其高效、低成本、輕量化等特點,被視為未來光伏技術(shù)的重要方向。然而,這類電池存在一個關(guān)鍵問題 —— 穩(wěn)定性較差,難以長期使用。
華東理工大學(xué)科研團隊成功找到延長鈣鈦礦太陽能電池壽命的關(guān)鍵方法,讓人類距離用上更便宜、更輕薄的太陽能板又近了一大步。相關(guān)成果已于今日凌晨發(fā)表在國際頂級期刊《科學(xué)》上。

鈣鈦礦太陽能電池被稱作“未來之光”,它不僅能像傳統(tǒng)硅電池一樣發(fā)電,還能做成薄如紙張、可彎曲的形態(tài),甚至能貼在衣服或窗戶上使用。但注意到,這種電池有個致命弱點:在陽光下用不了多久就會“衰老”,導(dǎo)致其壽命遠達不到實際應(yīng)用要求。
科研團隊研究發(fā)現(xiàn),鈣鈦礦材料在陽光照射下會像氣球一樣反復(fù)膨脹收縮,時間一長就會“內(nèi)傷”破裂。這種材料遇光會膨脹超過 1%,內(nèi)部晶體相互擠壓產(chǎn)生破壞力,舉例來說,就像反復(fù)折疊的紙最終都會斷裂。
于是,科研人員想出了一個妙招 —— 給材料穿“防彈衣”。科研團隊用最堅硬的材料之一石墨烯,加上特殊透明塑料,制成只有頭發(fā)絲萬分之一的超薄保護層。
實驗證明,這層“防護服”能讓材料抗壓能力翻倍,把膨脹幅度從 0.31% 降到 0.08%,就像給易碎品加了抗震包裝。
在模擬日常使用的強光高溫環(huán)境下,持續(xù)工作 3670 小時(約 153 天)后,仍能保持 97% 的發(fā)電效率。這是目前同類電池中最長的穩(wěn)定工作時間,意味著實際應(yīng)用成為可能。
目前,該技術(shù)已開始與企業(yè)合作試驗,一旦量產(chǎn),建筑外墻發(fā)電玻璃、可折疊戶外充電毯甚至給手機充電的太陽膜都可能成為現(xiàn)實。





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