央广网北京3月31日消息 据中央广播电视总台中国之声《新闻超链接》报道,国际学术期刊《科学》杂志26日在线发表西北工业大学黄维院士团队的研究成果《室温、高湿度下制备稳定的甲脒基钙钙钛矿》,这是一项关于太阳能电池的最新研究成果。

 

图片来源:西北工业大学微博

  这到底是一项什么样的创新成果,会对太阳能电池产业以及我们的生活带来哪些改变?

  “新”在哪里?

  南京工业大学先进材料研究院教授陈永华介绍,这项研究独创性地提出,以一种多功能的“离子液体”作为溶剂来替代传统的有毒的有机溶剂制备钙钛矿光伏材料。

  钙钛矿是一种存在于地球上的丰富矿产,适用于太阳能发电的钙钛矿只是多种钙钛矿其中之一,钙钛矿具有高效吸收太阳光的能力。相比传统太阳能电池板中使用的硅晶体,钙钛矿更轻薄、可变型,同时更便宜、更环保。

  但是,钙钛矿光伏材料的研究却始终存在材料不稳定、光电转化率不高、工艺制备复杂且污染性较高等卡脖子难题。此次研发出新型“离子液体”作为溶剂,实现了光伏领域的重大突破,为钙钛矿太阳能电池的大规模生产利用创造了前提条件。

  新型“离子液体”有什么神奇之处?

  陈永华教授表示,以甲脒基钙钛矿为代表的钙钛矿光伏材料非常“敏感”,制作太阳能电池时需要在专门的容器和惰性气体的保护下进行,极大地制约了其工艺以及量产。

  新型“离子液体”是一种绿色的质子型液体,使用该“离子液体”作为溶剂制备钙钛矿光伏材料,过程将变得非常简单,且整个过程完全可以在室温、空气中和高湿度的环境下进行,有效地降低了难度和成本。而且,简化了制备电池的流程,降低了不同学术背景的人对太阳能电池进行研究的门槛,有利于科技的发展创新。

离子溶液及其制备的钙钛矿太阳能电池(来源:西北工业大学微博)

  钙钛矿太阳能电池发展前景广阔

  陈永华教授表示,太阳能电池作为一种清洁能源,与“碳达峰”、“碳中和”目标息息相关。目前,钙钛矿太阳能电池的输电网络非常稳定,未来,国家大力发展太阳能电池是一种必然趋势;而且,钙钛矿太阳能电池的科研以及产业化发展将为社会提供更多的就业就会。

  陈永华教授对钙钛矿光伏材料应用前景充满信心,他表示,未来钙钛矿光伏材料将应用在柔性可穿戴、军事等重要领域。沙漠腹地、楼宇外墙甚至外太空都会应用到钙钛矿太阳能电池。

团队研发的可折叠柔性电子产品(来源:西北工业大学微博)

监制:郭静

总台央广记者:富赜

编辑:鹤佳、毕利伟