是联合国教科文组织设立的“国际光日”。人类五千年文明发展史中,一边探索光的本质,一边应用光改造世界。将光能转化为电能的光伏技术已有160多年历史。
国际光日前夕,我苏网记者采访了一位“85后”追光者,南京大学现代工程与应用科学学院谭海仁教授。
近日,他和团队成功制备出大面积全钙钛矿叠层太阳能电池,并将其稳态光电转换效率提高至24.2%,刚刚被评为2020年度中国光学十大进展应用研究类项目。
十年勠力 见证新生代太阳能电池崛起
钙钛矿太阳能电池是近年来蓬勃兴起的新型太阳能电池技术。它的成本低,制备温度只需100度(传统晶硅太阳能电池需要1000度)。制备工艺简单,通过一台类似打印机的设备就能被“打印”出来,厚度仅为1微米,相当于头发丝的百分之一(晶硅太阳能电池厚度为200微米)。
谭海仁教授为记者详细讲解。他左手拿的是晶硅太阳能电池,右手持钙钛矿太阳能电池。
“钙钛矿太阳能电池应用场景特别多。理想状态下,它可以印刷在任何柔性物质表面,实现可穿戴太阳能电池;它还可以做成半透明甚至彩色的,涂抹在建筑物表面,印在窗户上,既能发电又透光好看;在空间探索上,作为飞行器、无人机的电池,它既轻又抗辐射,能很好适应太空环境,发射成本更少……”谭海仁介绍。
制备钙钛矿太阳能电池需要用到的“打印机”
然而十余年的研究中,科学家发现大面积钙钛矿太阳能电池,难以获得稳定的高光电转化效率,制约了其产业化进程。
谭海仁从硕士阶段开始专注于太阳能电池的研究,2015年在荷兰取得博士学位,经历了三年海外名校的博士后工作后,想用所学服务于祖国的重大战略发展。
归国两年 带领团队攻克世界难题
2018年谭海仁决意归国,来到南京大学,瞄准“叠层” 和“大面积”两个关键点,进行钙钛矿太阳能电池的研究。






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