中新网衡阳9月26日电 (记者 邓霞)随着柔性钙钛矿太阳能电池商业化,这种可适应多种曲面的电池将能整合到建筑表面、可穿戴设备、户外装备中。届时,房屋会成为自用发电厂,帐篷、背包可提供紧急电源,智能服装、手表也能延长电池寿命并增加功能。
在南华大学电气工程学院特聘教授刘畅眼中,这一切都不是遥远的梦想。他的课题组与合作者提出了一种基于二甲双胍的界面优化策略,可以有效提升柔性钙钛矿太阳能电池的效率和稳定性。
刘畅(中)正在指导学生。受访者 供图
作为一种新兴的太阳能电池技术,钙钛矿太阳能电池具有高效率、便捷制备、灵活、可持续、低成本等多种优势。而且,钙钛矿材料可通过低温溶液法成膜,制备柔性电池。
“钙钛矿太阳能电池是未来能源的希望,对实现双碳目标具有深远意义。”刘畅表示,目前,钙钛矿太阳能电池在提高效率方面取得了很大进展,但其运行可靠性,特别是机械稳定性不足,容易受到潮湿、光、热和氧气等环境因素的影响,可能导致性能下降或电池寿命减短。
“钙钛矿层的缺陷,特别是钙钛矿层的上界面和埋底界面的缺陷,会导致钙钛矿断裂,极大地限制了柔性钙钛矿太阳能电池的性能。”刘畅介绍,基于此,其课题组在钙钛矿层的上界面和埋底界面,分别加入了一种能钝化阳离子和阴离子缺陷的新型多功能有机盐——盐酸二甲双胍来抑制缺陷。
研究结果表明,刘畅团队制备的柔性钙钛矿太阳能电池性能得到显著提高。刚性钙钛矿太阳能电池的功率转换效率为24.40%,柔性钙钛矿太阳能电池的效率为22.04%。同时,该器件在光照1000小时和弯曲10000次循环后,仍能保持90%和80%的初始效率,具有良好的运行稳定性。
此前,刘畅以第一作者身份在国际权威期刊《Advanced Functional Materials》(《先进功能材料》)上,发表了相关原创性研究论文“Concurrent Top and Buried Surface Optimization for Flexible Perovskite Solar Cells with High Efficiency and Stability”(顶界面和埋底界面协同优化制备高效柔性钙钛矿太阳能电池)。
“柔性钙钛矿太阳能电池发展前景广阔,正在积极推进商业化。”刘畅表示,随着技术的不断改进和市场的扩大,柔性太阳能电池将更广泛地应用于日常生活中,有望成为未来可再生能源领域的重要组成部分,为可持续能源的发展作出贡献。(完)
中新网西安9月26日电 (记者 梅镱泷)记者26日从西北工业大学获悉,该校及中国科学院西安光学精密机械研究所等科研机构组成的联合科研团队,突破了探测距离更远、精准度更高、抗干扰能力更强的多象限测角光学导引关键技术,成功开发了“领航者”深海光学智能导引系统。
图为开展“领航者”深海光学智能导引系统海试验证。 西北工业大学供图
据介绍,联合科研团队近期在中国自然资源部北海海洋技术中心,开展了“领航者”深海光学智能导引系统的海试验证。与传统视觉导引技术不同,该团队利用自主研发的面阵探测器,捕获回收站导引信号光强,建立导引灯偏角数学模型,并将测算的偏角数据,输入自主开发的智能光学导引系统,利用智能搜索算法,完成回收站三维位姿解算。该系统具有超高探测频率,能够同时实现对回收装置的编码识别,进而有效避免了对水下无人潜航器的误导、诱导。
据了解,联合科研团队搭乘作业船,在深水区域开展了导引回收海试作业,得益于“领航者”深海智能光学导引系统高速精准的三维位姿解算能力,成功获取了回收站坐标,引导水下无人潜航器实时修正航向,顺利完成导引回收,成功验证了系统高频编码探测能力。该团队使用差分卫星定位设备,对解算的回收站坐标进行了验证,海试达到了预定目标。
此次海试,联合科研团队成功验证了一种全新的高频多象限测角光学导引技术,为深海/浅海无人潜航器提供了可靠的光学导引装备支撑,解决了水下无人潜航器能源供给和数据传输需求,助力水下无人潜航器从浅海作业拓展到深海作业、从短期工作拓展到长期驻留、从点域探索拓展到广域开发、从单体作业拓展到集群协同作业,有力保障了“深海进入、深海探测、深海开发”任务高效、安全且可持续开展,为“海洋强国”战略贡献了重要力量。(完)