近期,上海交通大学韩礼元教授团队与苏州黎元新能源科技有限公司联合组成产学研研发团队,利用自主知识产权关键技术,获得了面积36平方厘米、能量转化效率12.1%的电池组件。
该成果是世界上首次获得认证的钙钛矿电池组件记录,得到了国际权威认证机构-日本产业技术综合研究所(AIST)的认证,是世界最高效率钙钛矿太阳 电池模块。相关研究成果刊登在最新一期《solar cell efficiency tables》[M. A. Green et al. Solar cell efficiency tables (version 49)]上,填补了国际上长期以来该领域的研究空白。这一成果极大推动了低成本太阳能电池的研究和未来大规模产业化的进程。
有机金属卤族钙钛矿材料因其具有带隙可调、电荷迁移率高、制备简单等优点,近年来在光电领域大方异彩。尤其在低成本太阳能电池领域,有机金属卤族钙钛矿太阳能电池的能量转化效率已经接近传统的硅太阳能电池,是最有希望实现发电成本低于石化能源的光伏技术。
通过该团队的研究发现,钙钛矿太阳能组件的效率达到12%寿命达到15年,钙钛矿产业化的成本为0.07美元/W,可以实现发电成本低于传统石化能 源。该型太阳能电池的研究引起了学术界和工业界的广泛重视,吸引了大量科技与产业研究人员转向这一领域进行激烈的竞争。目前,能否实现大面积高效率高稳定性钙钛矿太阳能组件成为制约钙钛矿太阳能电池产业化的关键问题。
韩礼元教授简介:
上海交通大学材料科学与工程学院教授,国家千人计划教授,Email:Han.liyuan@sjtu.edu.cn
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个人简介:1988年毕业于日本大阪府立大学应用化学专业。1990 – 1993工作于日本Dainippon Ink & Chemicals Inc. 之后在夏普公司研究所工作15年,主要负责染料敏化太阳能电池的研究开发。在提高太阳能电池的转换效率和模块技术创新上有很高的造诣。深入、系统地研究了 染料敏化太阳能电池的电子传运机理,率先提出了电池的等效回路模型,为系统地提高转换效率和长期稳定性做出了贡献。本人所领导的团队,在此模型的基础上, 成功地提高了电池的光电流和降低了电池的内电阻,创造了单片电池最高光电转换效率的世界纪录。该成果于2006年在日本物理学会杂志上刊登,4年来被引用了500次以上。基于本人卓越的研究成果,在2008年被聘请到日本物材研究机构,担任下一代太阳能电池中心主任,负责5个研究方向(染料敏化,有机薄膜,量子点,薄膜硅,化合物太阳能电池),领导40名研究者。2011年6月, 本人领导的团队再次创造染料敏化太阳能电池单片电池公认最高光电转换效率的世界纪录11.4%。此外,本人还对在氧化钛上的染料吸附状态、从染料到氧化钛 的电子转移等基础研究,以及在新染料的开发上做出了很多贡献。同时在有机薄膜太阳能电池、有机半导体材料上也有着深厚的造诣。基于这些贡献,本人在国际期 刊上发表了近80篇学术论文,同时本人申请了90多项日本专利和40多项国际专利(美国、欧洲、中国、澳大利亚),在染料敏化太阳能电池领域,按发明者计算的专利申请件数也被列为世界第一(根据2005年度日本专利局调查)。现阶段本人的研究方向主要集中在染料敏化太阳能电池基础研究,有机薄膜太阳能电池 和量子点太阳能电池。
(本文来源:上海交通大学新闻网;)
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