style="text-indent:2em;">各位老铁们好，相信很多人对韩国科学家采用什么方法使钙钛矿太阳能电池更耐用都不是特别的了解，因此呢，今天就来为大家分享下关于韩国科学家采用什么方法使钙钛矿太阳能电池更耐用以及太阳能电池领域专家建议的问题知识，还望可以帮助大家，解决大家的一些困惑，下面一起来看看吧！
本文目录
- 韩国科学家采用什么方法使钙钛矿太阳能电池更耐用
- 如何提高太阳能电池的效率
- 关于太阳能电池开路电压和短路电流，它们两者之间，开路电压高好，短路电流高好，还是两者越高才好吗
- 有没有办法可以提高钙钛矿太阳能电池的稳定性
韩国科学家采用什么方法使钙钛矿太阳能电池更耐用
太阳是重要的能量来源，但是这些射线当然也可能会造成伤害。韩国的工程师们现在已经开发出一种新的方法来制造钙钛矿型太阳能电池，以保护它们免受元素的侵害而不会降低其效率。
钙钛矿材料的晶体结构可有效吸收阳光中的能量。可以对其进行修改以吸收更多波长的光，从而使它们更有效。不幸的是，这也是它们的缺点，使该材料更容易长时间暴露于热、湿气、氧气和光下。考虑到这些都是整天暴露在太阳下，这是一个真正的问题。
因此，来自韩国科学技术院（KAIST），首尔国立大学和世宗大学的一组研究人员着手对材料进行改性，以提高其硬度。为此，研究小组仔细地将苯乙铵制成的分子混入了钙钛矿内部的二维层中。这提高了太阳能电池的效率和耐用性，包括仅由钙钛矿制成的太阳能电池以及将钙钛矿放置在硅层顶部的其他太阳能电池。
研究人员报告说，他们的全钙钛矿太阳能电池的峰值转换效率达到了20.7％，并且在连续使用1000小时后仍保持了80％的转换效率。与硅配对时，效率提高到了26.7％，与当前的27.7％的记录相差不远，并且具有相似的耐久性。
“我们开发了高质量的宽带隙钙钛矿材料，并与硅太阳能电池结合，获得了世界一流的钙钛矿-硅串联电池，”该研究的首席研究员ByunghaShin说。“我们的最终目标是开发超高效串联太阳能电池，以促进所有能源之间共享太阳能的增长。”
该团队表示，其计划提高效率的极限，希望突破多年来工程师所无法企及的30％，但理论上仍然可行。
该研究发表在《科学》杂志上。
如何提高太阳能电池的效率
单体太阳能电池的开路电压随温度的升高而降低，我们从组件的技术参数特性表中可以看到，电压温度系数为-0.33%/℃，即温度每升高1℃，60片组件的单体太阳能电池开路电压降低120～125mv;太阳能电池短路电流随温度的升高而升高；太阳能电池的峰值功率随温度的升高而降低（直接影响到效率），即温度每升高1℃，太阳能电池的峰值功率损失率约为0.41%.例如：工作在20℃的多晶硅太阳能电池，其输出功率要比工作在70℃的高约20%。相反的，如果某地区光资源条件一般，然而年平均气温较低，则电站整体的发电效率也会大大提升。实际电站运行中组件的实际温度会受到项目地区的实际气温影响，下面我们假设用实际项目地区气温来代表组件温度，看看气温对发电量的影响。1.假设某地区斜面上的年总辐射量为1200KWH/M2，而年平均温度只有5摄氏度，电站全部采用265W多晶硅电池，其开路电压为38.14V，此时组件的开路电压与额定值相比增加：38.14*（5-25）*（-0.33%）=2.517V峰值功率约提高：265*(5-25)*(-0.41%)=21.73W峰值功率约提高了8.2%。1MW电站首年理论发电量为（系统效率为80%）：1MW*（1+8.2%）*1200H*80%=103.872万KWH2.假设某地区斜面上的年总辐射量为1247KWH/M2，而年平均温度为15摄氏度，电站全部采用265W多晶硅电池，其开路电压为38.14V，此时组件的开路电压与额定值相比增加：38.14*（15-25）*（-0.33%）=1.258V峰值功率约提高：265*(15-25)*(-0.41%)=10.865W峰值功率约提高了4.1%。1MW电站首年理论发电量为（系统效率为80%）：1MW*4.1%*1247H*80%=103.85万KWH
我们可以看出，当其他条件一样的情况下，组件运行在平均温度低10摄氏度的地区的发电量比运行在资源条件高出50KWH/M2平均气温高出10摄氏度的地区的发电量还要高。
由此可以看出，温度对光伏组件甚至整个电站的影响不可忽略，在实际电站的运行中，组件的实测背面温度往往在夏季的时候可达70摄氏度，实际组件中电池的温度接近100摄氏度，则此时峰值功率则会大大降低，所以电站的通风散热在实际电站的设计运行维护中也至关重要。关于太阳能电池开路电压和短路电流，它们两者之间，开路电压高好，短路电流高好，还是两者越高才好吗
两者都要高才好，但实际工艺中有时候会冲突只能考虑一个，个人建议优先考虑开路电压，因为短路电流增加会造成组件损失增加，会减低电池效率提升的效果。
有没有办法可以提高钙钛矿太阳能电池的稳定性
钙钛矿正在迅速成为高效太阳能电池的领跑者，但它有一个非常明显的问题--太过脆弱。现在，来自普渡大学的一个工程师团队发现，通过添加一个大分子可以稳定这种材料，使其可以堆叠成层并在太阳能电池和其他电子产品中发挥作用。
传统太阳能电池是由活动层中的硅制成，经过几十年的改进，这些设备的效率已经达到了20%以上。而钙钛矿太阳能电池仅用了10年时间就达到了同样的水平。当硅和钙钛矿搭配使用时，其效率可以高达27.7%。
另外，钙钛矿还有一个好处就是，这种材料批量生产更容易、更便宜，且非常薄可以打印或喷到表面上。
但实际上这里边有一个陷阱--钙钛矿是出了名得不稳定，所以它很容易受到各种元素的影响--考虑到太阳能电池整天暴露在阳光下和雨中，这显然不是个什么好消息--而且它不能很好地叠层。
在这项新的研究中，研究人员发现了一种相当简单的方法来使其变得更加稳定。他们在钙钛矿表面添加了一种名为bithiophenylethylammonium的刚性大分子。研究小组指出，通过这种方式离子的运动被稳定了下来，这可以防止该种材料化学键太容易断裂或跟钙钛矿材料其他层混合的情况发生。
这项研究的作者之一BrettSavoie表示：“如果一位工程师想把钙钛矿A的最好部分跟钙钛矿B的最好部分结合起来那通常是不可能的，因为钙钛矿只会混合在一起。在这种情况下，你真的可以在一种材料中充分利用A和B。而这是完全闻所未闻的。”
此外，该研究小组还发现，通过添加这种分子可以让钙钛矿在高达100°C的温度下保持稳定。这对于需要直接曝光在阳光下的东西来说是非常重要的而且也可以用于电子设备。
关于韩国科学家采用什么方法使钙钛矿太阳能电池更耐用，太阳能电池领域专家建议的介绍到此结束，希望对大家有所帮助。
