能源光电材料与器件课题组
​​​​​​​​​ Tan Research Group, Nanjing University
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INTRODUCTION / 课题组简介
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       叠层太阳能电池是突破单结电池效率极限,实现更高光电转换效率最有效的可行性途径。目前多结叠层电池的最高转换效率已超过38%超越了最佳的单结电池;然而实现这类高效率叠层电池的材料均需使用昂贵的III-V族半导体。

       在钙钛矿/钙钛矿叠层太阳能电池中,通过使用宽带隙的钙钛矿作为顶电池吸收短波长部分的太阳光,窄带隙的钙钛矿作为底电池吸收长波长部分的太阳光,有效地提高了太阳光谱的利用率,降低单结电池中载流子的热弛豫损失,从而提高光电转换效率。钙钛矿/钙钛矿叠层太阳能电池可实现全溶液法加工,制备能耗低且方法简单。

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       目前,硅基太阳能电池是光伏市场的主流,占据了95%左右的市场。目前硅太阳能电池的转换效率逼近理论极限,在硅电池顶层叠加宽带隙电池构成叠层器件,可进一步显著提高太阳能电池的转化效率,基于硅基叠层电池的理论极限效率可从29%提高到42.5%。叠层电池顶电池的选择需要满足以下要求:与底层硅电池带隙匹配、光电转化效率高和制造成本低。钙钛矿太阳能电池具有带隙可调、制备成本低廉、转换效率高等特点,是构建基于晶体硅叠层电池的理想候选者。课题组将从新材料开发、器件结构设计、光学管理等方向开展研究,实现转换效率超过30%的叠层电池。


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     太阳能是取之不尽用之不竭的资源,目前主要有两种方法利用太阳能,一是聚光太阳能发电(简称CSP)技术。二是利用半导体制成的光伏太阳能电池板,把光伏电池板可以直接安装在屋顶上,将太阳能直接转化为电能供建筑物使用。传统的光伏系统是单纯用于太阳能发电的光伏电站。随着太阳能光伏技术的日新月异,各种不同特质的光伏材料引领了光伏应用系统的变革,在建筑、汽车、农业、航空航天等领域均有极大的应用价值。​​

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