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第三代太阳能电池阴极材料稳定性的新评估策略

2020-07-29 21:26:52 来源:昊昊网

  随着能源需求日益增加,能源危机和环境污染已成为当今世界面临的两大难题。在巨大的能源缺口面前,染料敏化因其光电转化效率高、成本低、环境友好、透明等特点,顺理成章地成为了全世界瞩目的科研焦点。与第一代硅基电池和第二代薄膜太阳能电池相比,作为第三代太阳能电池的染料敏化太阳能电池因其独特的优势,备受学术界和工业界的青睐。目前,液态染料敏化太阳能电池的效率水平达到14.3%,已逼近硅基太阳能电池商业化应用的基本水平。

  然而,光电转换效率和器件稳定性成为制约第三代染料敏化太阳能电池产业化应用的技术瓶颈。阴极催化材料作为太阳能电池的一个重要组件,它的稳定性意义重大。但是,关于器件稳定性的研究并没有引起研究人员足够的关注,到目前为止还没有一篇学术论文针对染料敏化太阳能电池阴极材料的稳定性评估进行过系统的报道。

  西安建筑科技大学的云斯宁教授、芬兰阿尔托大学的Peter Lund教授和德国弗劳恩霍夫太阳能系统研究所的Andreas Hinsch博士从不同角度为广大读者和研究人员提供了一种系统的阴极材料稳定性评估策略(见下图)。

  云教授等人通过整理近期大量研究成果中的关键技术,从长期稳定性、机械稳定性和电化学稳定性三个方向对阴极材料的稳定性进行分析判断,从而建立一套系统完整的评估策略。该评估策略发表在Energy & Environmental Science上。

  从商业化应用的角度来说,科研团队需要这种更有针对性的研究。这种系统性的评估策略,对设计高性能阴极催化材料的设计,以及促进该材料在新能源领域的商业化应用有着重大作用。

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