在光电转换效率方面,目前获得第三方公证的钙钛矿太阳能电池的最高实验室光电转换效率已经达到23.3%,该数值已经超过市场上占主导地位的多晶硅太阳能电池、碲化镉薄膜太阳能电池和铜铟镓硒薄膜太阳能电池,充分展现了其良好的商业化前景和极大的潜在市场价值。在器件稳定性方面,目前已有大量钙钛矿太阳能电池在不同实验条件下(如高温、持续光照、高湿度等)的稳定性数据被报道,已测试10000小时标准模拟太阳光(不含紫外光)持续照射后,器件未出现明显衰减,该稳定性测试的太阳光辐照量相当于武汉或欧洲大部分地区10年的太阳光辐照量总和。除此之外,针对实际应用所需满足的不同条件下的稳定性测试也在进行中。
在未来钙钛矿太阳能电池研究工作中,进一步探明器件性能衰减机理并提出有效的器件寿命评价标准将成研究重点。与此同时,开发制备高性能大尺寸钙钛矿太阳能电池的技术和工艺也将备受关注。目前,国内外已有大量科研机构及科技公司开展钙钛矿太阳能电池尺寸扩大的技术探索。在此方面,我校团队所专注的可印刷钙钛矿太阳能电池,基于丝网印刷技术制备,采用廉价的碳材料替代传统的贵金属作为电极材料,因此具有易于扩大化生产及有望实现廉价太阳能发电的技术特点。湖北万度光能有限责任公司(鄂州)所建设的110平米可印刷钙钛矿太阳能电池示范系统充分展示出该项技术良好的应用前景(图B)。
该工作获得了国家自然科学基金重大研究计划集成项目、重点项目、面上项目、科技部863计划及湖北省科技厅等项目的支持。
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韩宏伟为我校二级教授,博士生导师,长江学者特聘教授,国家“万人计划”科技创新领军人才。他于2000年和2005年分别获武汉大学学士和博士学位,2006年在澳大利亚蒙纳什大学从事博士后研究,2008年加盟华中科技大学武汉光电国家研究中心。近年来面向廉价清洁能源重大需求,他专注于印刷介观太阳能电池研究,近五年来在Science、 Nature Commun.、Adv. Mater.、J. Am. Chem. Soc.等杂志上发表SCI源刊论文70余篇,单篇最高被引1600余次;申请22项国家发明专利及3项PCT国际专利;主持863项目、国家自然科学基金重大研究计划集成项目、重点项目、面上项目等多项科研项目。