美国能源部三项大奖助推UW太阳能电池研究

由华盛顿大学研究人员领导的三个团队已从美国能源部太阳能技术办公室获得了总计超过230万美元的竞争性奖励,这些项目将推动光伏材料的研究和开发,光伏材料是太阳能电池的重要组成部分,对太阳能电池产生重要影响。转化为电能的阳光量。

华盛顿大学的团队由电气和计算机工程教授斯科特·邓纳姆(Scott Dunham)领导。休·希尔豪斯(Hugh Hillhouse),化学工程教授;以及机械工程和材料科学与工程学副教授Devin MacKenzie。所有人都是位于华盛顿大学的清洁能源研究所的研究人员,麦肯齐(MacKenzie)担任该研究所华盛顿清洁能源试验台的主任。Dunham和Hillhouse也是UW分子工程与科学研究所的成员。

Hillhouse和MacKenzie是领导项目,探索薄膜钙钛矿的性能和制造潜力。这些是可印​​刷的晶体化合物,能够以与当今太阳能电池中使用的硅基半导体几乎相同的功率转换效率收集光子,但成本较低。但是在钙钛矿对太阳能产生全球影响之前,研究人员需要提高其稳定性并开发改进的,可扩展的制造方法。

希尔豪斯(Hillhouse)的项目获得了150万美元的奖励,该项目将重点了解卵石的成分,结构和环境暴露如何影响其稳定性和性能。该项目将把新的光致发光成像和视频方法应用于组合材料库,这些材料库是由Hillhouse在MJ Murdock慈善信托基金的资助下在由Hillhouse建造的设施中制造的。他的团队将使用机器学习方法从这些超大型数据集中提取新信息,从而揭示纳米和微观材料特征与宏观太阳能电池性能和稳定性之间的基本联系。从事这项工作的UW合作伙伴是统计学教授Marina Meil​​a和David Beck威斯康星大学电子科学研究院研究主任,化学工程研究副教授。

MacKenzie的项目获得了近20万美元的奖励,重点是使用卷对卷加工技术制造钙钛矿。在太阳能领域,卷对卷处理涉及将超薄太阳能电池组件(包括薄膜钙钛矿)直接添加并印刷并涂覆到柔性材料卷上,就像在墙上涂漆或打印文档一样。MacKenzie的团队将通过快速分析胶片的印刷过程来分析将钙钛矿沉积到卷筒上的各种技术的有效性。他们将使用光学探针和光致发光技术来收集有关各种卷对卷生产的钙钛矿与光相互作用的数据。他们可以利用这些数据来改变钙钛矿在卷对卷工艺中沉积的方式,从而制造出更高质量的产品,柔性太阳能电池更有效,以及达到经济和环境影响所需的生产规模。他的团队的工作将利用西澳大学校园附近的华盛顿清洁能源试验台,其中包括由华盛顿州和华盛顿研究基金会支持的世界一流的卷对卷制造设施。

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