【第一參賽人/留學人員】張樹芳
【留學國家】日本
【技術領域】新能源與節能環保
【參賽屆次】第5屆
【所獲獎項】入圍
【項目簡介】
在傳統能源逐漸枯竭、環境問題日益突出之時，人們對新型清潔能源需求持續增加。太陽能以其取之不盡、用之不竭等特點而備受矚目。太陽能電池利用光伏技術將太陽能直接轉換為電能，是利用太陽能的最有效方式之一。在過去的幾十年里晶體硅太陽能電池憑借成熟的制備工藝及不俗的轉換效率，占據了大部分太陽能電池市場。由于太陽能電池的生產過程能耗較高，且污染較大,成本很高。因此，開發高效穩定、成本低廉、制備工藝簡單的新型太陽能電池是當前能源領域探索的主要研究方向。 自2009年開始，以鈣鈦礦型有機金屬鹵化物為基礎的新型太陽能電池異軍突起，僅用了十年時間，其光電轉化效率從最初的3.8%快速提升至23.7%，超越了其他類型太陽能電池幾十年的發展過程。鈣鈦礦太陽能電池的得名源于其中的吸光層材料，鈣鈦礦太陽電池的基本構成主要包括：電子傳輸層/空穴阻隔層，由鈣鈦礦材料組成的光吸收層，空穴傳輸/電子阻隔層，工作電極等。當太陽光照射到鈣鈦礦材料時，光子的能量被吸收后，價帶的電子被激發到導帶形成自由電子，相應地會產生一個空穴，形成“電子?空穴對”。 自由電子流向低能級的電子傳輸層，而空穴向高能級的空穴傳輸層轉移，從而將電子與空穴分離，向外電路輸電。 相比于傳統的硅基太陽能電池，鈣鈦礦太陽能電池的成本大幅下降，且更易生產，同時鈣鈦礦材料的液相自組裝制備特性，可進一步采用綠色打印技術，因而成為太陽能電池行業最具顛覆性的競爭者之一。同時，鈣鈦礦太陽能電池低溫制備工藝已經成為制備柔性、輕質、高效薄膜太陽能電池的首選。隨著電池工藝的進一步隨著電池工藝的進一步發展和成熟，鈣鈦礦太陽能電池有望獲得25%以上的光電轉化效率，應用前景十分可觀。魯東大學物理與光電工程學院張樹芳教授領銜的高效穩定的鈣鈦礦太陽能電池研發和產業化團隊正在把這一宏偉項目變為現實。
【展開】
【收起】