发布日期：2022-02-25
7. 热烈祝贺普瑞材料太阳能电池测试系统客户接连在国际顶刊《Nature》上发表论文
7. 热烈祝贺普瑞材料太阳能电池测试系统客户接连在国际顶刊《Nature》上发表论文
发布日期：2023-07-06 09:12
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近来，钙钛矿太阳能电池作为极具潜力的新一代半导体光伏技术，成为行业热议的“主角”，学术界发表大量研究成果，嗅觉敏锐的资本涌入，产业界纷纷抢先布局。
为此，我司自主研发设计了太阳能电池测试系统来满足科学家们测试各种新型太阳能电池性能的需求。已经有很多国内外科研单位（包括南方科技大学、西湖大学、华北电力大学、清华大学、北京大学、西南石油大学、西北工业大学、深圳大学、中山大学、华侨大学、桂林理工大学、加州大学圣地亚哥分校、昆士兰科技大学等）使用本公司的产品进行太阳能电池的性能、疲劳测试(包括钙钛矿、反式钙钛矿)，并成功在国际高水平杂志期刊上发表文章（包括Nature, Joule等）。
为此，我司自主研发设计了太阳能电池测试系统来满足科学家们测试各种新型太阳能电池性能的需求。已经有很多国内外科研单位（包括南方科技大学、西湖大学、华北电力大学、清华大学、北京大学、西南石油大学、西北工业大学、深圳大学、中山大学、华侨大学、桂林理工大学、加州大学圣地亚哥分校、昆士兰科技大学等）使用本公司的产品进行太阳能电池的性能、疲劳测试(包括钙钛矿、反式钙钛矿)，并成功在国际高水平杂志期刊上发表文章（包括Nature, Joule等）。
最近，我司的两位客户（南方科技大学团队和西湖大学团队）先后在世界顶级科学期刊《Nature》上发表钙钛矿太阳能电池论文。南方科技大学团队通过DMAcPA分子设计，分子挤压工艺，以制备的反式钙钛矿电池获得了25.39%的认证功率转换效率(PCE)，打破反式钙钛矿电池的世界纪录。并且，该器件在1000个小时1个标准太阳光LED模拟光源的照射下还能保持初始96.6%的PCE；西湖大学团队研究报道了一种新的甲脒铅碘钙钛矿取向成核方法。该机制可以帮助避免不良相的存在，并提高光伏器件在不同薄膜加工场景下的性能。该器件的功率转换效率为25.4%(经认证为25.0%)，器件的面积为27.83 cm2，经认证的孔径效率为21.4%。这两个重要研究成果的发表必将为光伏领域的进一步发展提供有力的理论和实践基础。
两篇论文中的太阳能电池性能测试使用了我司普瑞材料的太阳能电池测试系统。可见，该产品能满足世界顶级科学家们的实验需求，测试数据也符合国际科学期刊的要求。
以下为两篇论文链接：
1. Qin Tan, Zhaoning Li, Guangfu Luo, Xusheng Zhang, Bo Che, Guocong Chen, Han Gao, Dong He, Guoqiang Ma, Jiafeng Wang, Jingwei Xiu, Huqiang Yi, Tao Chen and Zhubing He*. Inverted perovskite solar cells using dimethylacridine-based dopants. Nature, 2023, doi: 10.1038/s41586-023-06207-0
2. Pengju Shi, Yong Ding, Bin Ding, Qiyu Xing, Tim Kodalle, Carolin M. Sutter-Fella, Ilhan Yavuz, Canglang Yao, Wei Fan, Jiazhe Xu, Yuan Tian, Danyu Gu, Ke Zhao, Shaun Tan, Xu Zhang, Libing Yao, Paul J. Dyson, Jonathan L. Slack, Deren Yang, Jingjing Xue, Mohammad Khaja Nazeeruddin, Yang Yang & Rui Wang*. Nature, 2023, doi: 10.1038/s41586-023-06208-z
什么是“钙钛矿太阳能电池”？
钙钛矿（Perovskite）已有180多年历史，最初它是指一种由无机物钛酸钙（CaTiO₃）组成的矿物。但在光伏领域，“钙钛矿”并非指一种特定材料，而是指具有ABX₃结构的化合物家族，A位通常代表有机阳离子，B位为金属铅离子Pb2+，而X位为卤素阴离子。由这些化合物组成的材料家族被通称为“钙钛矿”材料。这是一种人工设计的材料，材料配方选择灵活，带隙可调。由于钙钛矿结构可以由大量不同的元素组合而成，利用这种灵活性，科学家可以设计钙钛矿晶体，使其具有各种各样光学和电学特性。时至今日，钙钛矿晶体已广泛用于超声波机、存储芯片以及太阳能电池中。
太阳能电池是利用半导体将光能转换为电能。自20世纪50年代以来硅一直是太阳能电池的主要半导体材料。但传统太阳能电池板制造过程中使用的大型硅晶体价格昂贵、制备步骤多，需消耗大量能源。在寻找硅的替代品过程中，科学家利用钙钛矿的可调性制造出了与硅性质类似的半导体。钙钛矿晶体可以分散到液体中，使用低成本的成熟技术旋涂，制得的薄膜光吸收层仅百纳米，比硅电池厚度小逾百倍。通过改变钙钛矿材料的化学成分，可以调节其吸收光的波长。调到不同波长的钙钛矿层甚至可以堆叠在彼此之上，也可以堆叠在传统的晶硅太阳能电池之上，形成了能够吸收更多太阳光谱的“串联”电池。钙钛矿太阳能电池具备高效率、低成本、制造工艺简单、光谱吸收范围广等优势，即使在弱光条件下也能保持光电转换率。而且钙钛矿太阳能电池也被《Science》期刊评为2013年十大突破之一。如今，钙钛矿太阳能电池的转换效率从2009年的3.8%提高到25%以上，但大面积应用的效率、稳定性等难题仍有待解决。因此世界各地的实验室都试图寻找在电池效率、成本和耐用性方面表现更佳的钙钛矿材料。
太阳能电池是利用半导体将光能转换为电能。自20世纪50年代以来硅一直是太阳能电池的主要半导体材料。但传统太阳能电池板制造过程中使用的大型硅晶体价格昂贵、制备步骤多，需消耗大量能源。在寻找硅的替代品过程中，科学家利用钙钛矿的可调性制造出了与硅性质类似的半导体。钙钛矿晶体可以分散到液体中，使用低成本的成熟技术旋涂，制得的薄膜光吸收层仅百纳米，比硅电池厚度小逾百倍。通过改变钙钛矿材料的化学成分，可以调节其吸收光的波长。调到不同波长的钙钛矿层甚至可以堆叠在彼此之上，也可以堆叠在传统的晶硅太阳能电池之上，形成了能够吸收更多太阳光谱的“串联”电池。钙钛矿太阳能电池具备高效率、低成本、制造工艺简单、光谱吸收范围广等优势，即使在弱光条件下也能保持光电转换率。而且钙钛矿太阳能电池也被《Science》期刊评为2013年十大突破之一。如今，钙钛矿太阳能电池的转换效率从2009年的3.8%提高到25%以上，但大面积应用的效率、稳定性等难题仍有待解决。因此世界各地的实验室都试图寻找在电池效率、成本和耐用性方面表现更佳的钙钛矿材料。
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