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我组太阳能电池在临近空间实验中取得重大突破

临近空间是指距离地面20到100公里的空域,可划分为大气平流层区域(距地面18到55公里空域)、大气中间层区域(距地面55到85公里空域)、部分增温层区域(距地面85到800公里空域)和非电离层与电离层(按大气被电离的状态,60公里以下为非电离层,60公里到1000公里为电离层),是非常重要和有价值的空域,近年来已成为发达国家开发和研究的重要领域。

太阳能被公认是一种清洁、安全以及可持续的能源,因而直接将光能转换为电能的太阳能电池一直备受关注,提高太阳能电池的稳定性也一直是科研工作的热点。

我组依托中科院先导A类项目参加于2020年8月30至2020年9月5日由中国科学院空天信息创新研究院组织的青海省海西州临近空间飞行试验(东经:92°,北纬:37°,高度:23632m)。此次选取参与临近空间飞行试验的电池种类分别为刚性钙钛矿太阳能电池、柔性硅薄膜太阳能电池以及晶硅太阳能电池。本次实验主要考察我组钙钛矿太阳能电池在临近空间下低温(-70℃)、高臭氧以及强紫外线下电池的可靠性,并对单晶硅、硅薄膜和钙钛矿三种太阳电池在临近空间环境下性能进行比较。

经长达20小时的临近空间飞行试验(每间隔20秒正反扫测试一次),分析数据得出我组制备的钙钛矿太阳能电池表现优异,经受临近空间低温环境、高臭氧和强紫外照射,电池仍然可以照常发电,这对后续开展钙钛矿太阳能电池的研究具有重大意义。(文/图 段连杰、王辉)