改进型钙钛矿光电池降低能量损失

发布日期:2021-04-25 10:39   作者:科技日报    来源:安徽省科技厅    阅读:次   字体:[] [] []

俄罗斯国立研究型技术大学(MISIS)科研人员使用氧化镍纳米粒子和结构开发出一种新型光电池,可为物联网无线设备、健身跟踪器、智能手表和耳机提供能量。相关研究结果近日发表在国际期刊《太阳能材料及电池 》上。

近年来,物联网无线设备和传感器市场发展迅速,而为这些设备提供能源的是低功耗和功率约为1微瓦的自主能源,微小的钙钛矿光电池是其中的一种解决方案,即使在室内灯光下充电也能保证能量储备。钙钛矿光电池的效率约为25%,与半导体相当,但更容易制造。而钙钛矿是一种矿物,具有假立方晶体结构和一些独特的特性,广泛用于能源领域。

钙钛矿光电池对光强度要求低,但它们有一些缺点——生产成本高、能量损失大和持续运行期间最大功率会降低。MISIS未来太阳能实验室的科研人员使用氧化镍纳米粒子和结构,开发出一种新的平面光电池,简化了生产技术,降低了能量损失。

未来太阳能实验室研究员塔季扬娜·克玛利切娃称,平面光电池如同三明治,由转移负电荷的半导体、钙钛矿和转移正电荷的半导体三层组成,改换导体类型,使用氧化镍转移正电荷,在光照度为400勒克司(即标准室内照明)时,其功率密度可达每平方厘米28.4微瓦,这是硅光电池功率密度的2.5倍。

塔季扬娜·克玛利切娃说,该功率不仅可以满足为小型传感器供电,也可以满足为耳机或无线键盘供电,电池可在不影响性能的情况下轻松扩展到10倍以上。据悉,除了物联网设备,新电池还可用于智能银行卡、遥控器、家用电器、电脑鼠标和键盘以及可穿戴电子产品。