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上天啦!混合阳离子型钙钛矿太阳能电池的空间应用

Science China Press

近期,北京大学物理学院“极端光学创新研究团队”朱瑞研究员、龚旗煌院士与中科院光电研究院徐国宁研究员、西北工业大学黄维院士合作,率先开展了混合阳离子型钙钛矿太阳能电池在临近空间的稳定性研究。

名词解释

临近空间是指距地面20~100公里的空域。

临近空间飞行器是指只在或能在近空间作长期、持续飞行的飞行器或亚轨道飞行器或在临近空间飞行的高超声速巡航飞行器,具有航空、航天飞行器所不具有的优势,成为国际高新技术领域的研究热点,也是我国国家重点发展的领域之一。在此研究领域中,能源技术关系到临近空间飞行器的平稳运行。

钙钛矿太阳能电池是利用钙钛矿型的有机金属卤化物半导体作为吸光材料的太阳能电池,属于第三代太阳能电池。作为最新发展的光伏能源技术,钙钛矿太阳能电池具有可柔性制备、高能质比、优异的抗辐射性能等优势,可为飞行器提供能源供给。

Science China-Physics, Mechanics & Astronomy(SCPMA,《中国科学:物理学 力学 天文学》英文版)及时报道了这一研究成果,文章题为“Mixed-cation perovskite solar cells in space”,发表于2019年第7期。通过将钙钛矿太阳能电池负载在高空气球上,研究器件在距地面35 km的临近空间极端环境下的稳定性情况。最终获得AM0辐照下,器件维持其初始效率95%以上的稳定性数据。作为SCPMA最新推出的Editor Focus栏目文章,期刊主编谢心澄院士也撰写了文章解读,将同期配发。

这一研究成果丰富了钙钛矿太阳能电池在特殊领域的应用,将推动临近空间飞行器能源装置优化革新,提高我国在临近空间发展军事与科技的国际竞争力,具有里程碑式的科学意义。

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该项研究得到了国家973计划(Grant No. 2015CB932203)、国家自然科学基金 (Grant No. 61722501, 61377025)、北京自然科学基金(Grant No. 4164106)、中国科学院临近空间科学实验系统(Grant No. XDA17000000)、中国博士后科学基金(Grant No. 2017M620519)资助。

更多详情请阅原文:

Y. G. Tu, G. N. Xu, X. Y. Yang, Y. F. Zhang, Z. J. Li, R. Su, D. Y. Luo, W. Q. Yang, Y. Miao, R. Cai, L. H. Jiang, X. W. Du, Y. C. Yang, Q. S. Liu, Y. Gao, S. Zhao, W. Huang, Q. H. Gong, and R. Zhu, Mixed-cation perovskite solar cells in space, Sci. China-Phys. Mech. Astron. 62, 974221 (2019), https://doi.org/10.1007/s11433-019-9356-1

http://engine.scichina.com/publisher/scp/journal/SCPMA/62/7/10.1007/s11433-019-9356-1?slug=fulltext

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