这些轻量高效电池可用于太空太阳能发电,在极端地外条件下确保可靠性能。

串联太阳能电池正崛起为下一代光伏解决方案的领跑者。
该技术有望帮助未来卫星和太空数据中心依靠超轻量太阳能供电。
在这一方向上,韩国能源研究院(KIER)的研究人员创下了钙钛矿/CIGS串联太阳能电池效率的新世界纪录,推动了下一代高效薄膜太阳能技术的发展。
KIER实现了实验室测量效率27.0%和官方认证效率26.7%。
德国弗劳恩霍夫太阳能系统研究所对结果进行了官方认证。
该成果现已被列入美国落基山国家实验室的“最佳研究电池效率图表”。
这种串联太阳能电池将钙钛矿层堆叠在CIGS层之上,以同时捕获不同波长的太阳光,形成轻量、柔性且高效的薄膜器件。
“这一成果的重要意义在于,通过在钙钛矿与CIGS集成过程中最大限度减少潜在的界面损耗和光学损耗,电池效率和稳定性都得到了提升。
由此获得的效率还经过了世界知名机构的官方认证,并被认定为世界纪录级性能,彰显了韩国的技术竞争力。
”领导该研究的KIER高级研究员郑仁英表示。
串联架构
为了突破硅太阳能电池板的物理效率极限,科学家将顶部钙钛矿层与底部铜铟镓硒(CIGS)层堆叠在一起,以捕获不同波长的光而不增加额外重量。
钙钛矿与CIGS构成了串联太阳能电池的理想科学组合,因为它们互补的带隙使二者能够以最小的能量损失分割并吸收太阳光谱。
顶部钙钛矿层吸收高能蓝光和紫外光,同时让较长波长穿透至底部CIGS层,由后者高效捕获剩余的低能近红外光。
尽管组合这些精密薄膜通常会造成损伤并阻挡光线,但特殊的保护层和改进的电极克服了这些组装难题,从而最大程度提升功率输出。
KIER团队通过发明一种先进的界面保护层并重新设计透明顶部电极解决了这一问题。
这同时降低了电学损伤和有害的光吸收,使原始实验室测试效率提升至27%。
“所开发的技术有望提高单位面积发电量,从而拓展光伏发电的潜在应用范围。
”研究人员表示。
超越此前纪录
这一进展显示出韩国在下一代薄膜太阳能技术领域的强大竞争力。
凭借26.7%的效率,KIER超越了此前由首尔国立大学与KIST联合团队在一年前创下的26.3%的纪录。
据报道,这一26.7%的纪录适用于小面积实验室研究电池(小于1 cm²)。
此前,德国亥姆霍兹柏林中心(HZB)与洪堡大学保持着有效面积超过1 cm²的钙钛矿-CIGS串联太阳能电池25.5%的世界纪录效率。
该基准经欧洲太阳能测试装置(ESTI)正式验证,表明高效薄膜架构在超越亚厘米级实验室器件之外的放大方面取得了技术进展。
得益于柔性轻量的薄膜设计,这些电池非常适合集成到建筑和车辆中,以及重量和空间受限的太空应用场景,如小型卫星和轨道数据中心。
KIER目前正与产业合作伙伴合作,将这些微小的实验室样品放大为大型商业组件。
影片以闻名全球的三星堆文化为根基,历时两年匠心打磨,依托全新电影AI技术,将古蜀文明与未来世界融入完整的长篇叙事,构建了一个独一无二的科幻世界观,成为国内首部利用AI技术制作并获得国家电影局公映许可证的院线电影。
电影《三星堆:未来往事》全新海报。
10月22日下午,影片CINITY版本在北京CINITY影厅放映,并举办影片首映北京特别放映活动。
博纳影业集团行政总裁、影片出品人、总制片人蒋德富,影片监制、制片人曲吉小江以及该片的首席技术支持生数科技市场副总裁雪来出席活动,与现场三百余位观众展开深入交流与分享。
博纳影业集团行政总裁、影片出品人、总制片人蒋德富在映后交流中谈到,在坚持守正创新的路上,此次希望以三星堆古蜀文明与AI的碰撞作出新的探索与尝试,并分享了布局AI影视赛道的长期规划。
影片监制、制片人曲吉小江表示,三星堆文明是中华璀璨历史的重要组成部分。
她希望借助新科技手段,将中国传统历史文化的精髓记录好、传播好,让更多人感受中华文明的独特魅力。
生数科技市场副总裁雪来认为,当前正是AI技术蓬勃发展的关键阶段,能给电影市场带来更多创新和发展。
电影《三星堆:未来往事》主创团队合影。
博纳此前发布的AI电影《计划外:广寒行动》的导演兼编剧李天昂表示:“要让现代的科学技术服务于电影的内容创作。
”电影《守岛人》的摄影师梁明、影评人谭飞等认为对于中国电影行业来说,《三星堆:未来往事》是一次大胆的尝试与开拓。
据悉,影片由博越星纪蓝图(成都)影视科技有限公司、博越星际蓝图(上海)影视科技有限公司出品,由生数科技Vidu提供首席技术支持。
编辑 滕朝 校对 赵琳
激光束扫描是实现相关要求的一种方案。
这类显示屏不采用固定像素阵列,而是让激光束在视场内偏转扫描,逐点构建图像。
借助快速扫描镜并更快速地切换颜色,就能在不增大光学元件尺寸的情况下获得更高分辨率图像。
然而,现有系统在激光颜色控制的速度和效率上仍存在局限。
电流控制限制颜色切换 激光束扫描显示屏要生成全彩图像,需将红、绿、蓝三色激光合成为单一输出光束。
传统系统通过改变供给各色激光二极管的电流来控制每种颜色的强度。
与外部光调制相比,直接电流调制的带宽更窄,这限制了颜色切换速度,进而限制了可实现的成像分辨率。
此外,激光二极管必须工作在阈值电流以上才能输出足够光强,这也推高了功耗。
芯片上的电压控色 TDK团队开发出一种光子芯片,片通过电压控制激光而不再持续改变供给激光器的电流,从而克服了上述局限。
具体做法是,施加在芯片上的电压会在红、绿、蓝三色光合并为单一输出光束之前,分别调节各色光的强度。
研究人员采用铌酸锂薄膜制造器件。
铌酸锂的光学特性可通过电场调控。
芯片集成了三个马赫-曾德尔干涉仪,每个基色各用一个。
这些结构将光分束后再合束,使施加电压能够控制通过各通道的光强。
随后,由铌酸锂波导构成的多路复用器将三色光汇合为一束。
实验中,研究人员通过施加在芯片上的电压分别控制各颜色通道;将各通道组合起来后,系统便能产生全彩输出。
研究人员同时将器件与MEMS扫描镜集成,展示了它在激光束扫描系统中生成全彩图像的潜力。
更快切换,更低功耗 速度是这项研究的重点之一。
芯片实现了10吉赫兹的调制带宽。
研究人员称,这一带宽足以支持4K及更高分辨率。
方案不再依赖直接调制激光二极管来实现快速颜色控制,从而解决了限制传统激光扫描显示屏分辨率的一个因素。
电压控制设计同时显著降低了能耗。
研究人员发现,与传统方案相比,系统可将总功耗降低75%以上。
由于光强可由光子电路控制,而不必靠维持较高的激光电流来实现,设计省去了用于削减多余激光输出的中性密度滤光片。
这些改进共同应对了激光扫描显示屏小型化中的多项相互关联的挑战:切换速度、功耗以及所需光学元件的数量。
降低损耗,面向可穿戴显示 研究人员总结称,薄膜铌酸锂电路提升了将高分辨率成像与智能眼镜所需小巧体积相结合的现实可行性。
所演示的10 GHz带宽和全彩输出提供了实验证据,证明外部电压控制可支撑超紧凑激光束扫描显示屏。
相关论文:Thin-film lithium niobate photonic integrated circuit for laser beam scanning imaging 后续改进将着重降低光在通过铌酸锂波导时以及三色光合并过程中的光学损耗。
损耗降低后,系统整体效率有望提高,也能为将这类光子电路集成到紧凑型可穿戴显示屏中提供更有力的依据。
--- 原文链接:https://news.nweon.com/143700