微粉网讯:2-Dtech公司从InnovateUK获得一项98000英镑的资助,开展将石墨烯集成到固态、染料敏感型的太阳能电池中的研究。目前,2-DTech正与太阳能技术领域的专家—Dyesol公司洽谈,共同承接这项新的、高规格的项目。
目前,绝大部分光伏电池都是基于结晶硅结构,具有大功率转换效率的特点,但制作成本高,因为需要纯度最高的硅来制造。与此相反,薄膜太阳能电池制作成本相对较低,且具有许多有利的部署特征,然而缺点是低功率的转换效率以及比晶体硅更短的运行寿命。
2-DTech实施该项目的目标是,通过Dyesol公司的支持,研究将石墨烯纳米片(GNPs)经过精心设计加入到薄膜固态染料敏感型的太阳能电池的钙钛矿电荷收集区域的可能性。通过材料的集成,随着这种兼具成本效益和高性能的太阳能电池推向市场,光伏发电技术的广泛应用可以得到加速。转换效率的增强意味着同样单位的发电量需要的安装面积更小,降低了对材料的要求以及在制造过程中的碳足迹。
整个太阳能电池的的单层石墨烯封装也具有防止湿气侵入而影响到钙钛矿层的功能,因为除了可以减少以这些材料为基础的太阳能电池的外部毒性,组件的耐用性也得到提高。该项目实施期为期12个月。
“英国政府已作出承诺,到2020年,安装20吉瓦的光伏容量。要实现这一点,需要光伏发电技术取得重大进展,”2-DTech的总经理Nigel Salter说到,“太阳能电池设计的关键在于将电荷收集最大化,石墨烯在这方面可以发挥重要作用。有了InnovateUK的财政支持,2-DTech将能够评估这个重要应用领域的优缺点。”
“目前,固态染料敏感型的太阳能电池在太阳能吸收或随后的电能转化方面还不及晶电池。此外,薄膜太阳能电池的电源转换效率比晶电池要低,”2-Dtech公司研究和技术总监Margherita Sepioni博士补充到。“由于石墨烯优越的导电性和结构特性,可以使薄膜太阳能电池技术的整体效有一个阶跃变化——同时提高转换效率和电池的续航力。这意味着,太阳能电池行业可以出现一种性能更高、更具竞争力的光伏器件。”