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        高性能大面積的鈣鈦礦光伏組件
        發布時間: 2022-09-05 10:30 | 【 【打印】【關閉】

          2022年7月25日,清華大學主辦的學術期刊Nano Research Energyhttps://www.sciopen.com/journal/2790-8119)刊發杭州電子科技大學楚亮教授/嚴文生教授團隊、常州大學張婧副教授、科院化學所李永舫院士合作的題為“High-performance large-area perovskite photovoltaic modules”的最新綜述文章。系統概括了鈣鈦礦光伏組件制備的最新進展。

           

          圖1. 鈣鈦礦太陽能電池模件的涂布方法示意圖

          鈣鈦礦太陽能電池(Pero-SCs)是一項顛覆性的光伏技術,具有高效率、低成本、工藝簡單等優勢。目前,小面積鈣鈦礦太陽能電池的效率已達25.7%。然而,大面積鈣鈦礦光伏組件的效率相對偏低,這主要歸因于四個方面:(1)鈣鈦礦薄膜和其他功能層的非均勻大面積沉積;(2)組件串聯電阻的增加和并聯電阻的減少;(3)連接獨立子電池單元的死區;(4)P2線蝕刻邊緣處的局部鈣鈦礦退化。實現大面積鈣鈦礦光伏的產業化還需要解決諸多問題,例如大面積組件性能的提升、大面積高質量鈣鈦礦薄膜的沉積、設計互連子電池模組。這其中最主要的問題是大面積鈣鈦礦的成膜困難,如何沉積具有高均勻性和可重復性的大面積鈣鈦礦薄膜。目前,沉積大面積鈣鈦礦薄膜的方案仍沒有標準化的設計方案。鈣鈦礦薄膜的厚度、結晶度、表面粗糙度和致密性都將直接影響器件光吸收、電荷載流子產生和傳輸。

          針對以上問題,該論文首先介紹了鈣鈦礦薄膜的生長動力學理論,以及溶劑工程控制鈣鈦礦薄膜;其次,闡述了各種沉積大面積鈣鈦礦薄膜的方案,包括刀刮法、狹縫涂布、噴涂、打印、絲網印刷、軟蓋沉積、真空沉積、旋涂等,介紹了各種方案的優缺點及其應用于鈣鈦礦光伏組件制備的最新進展,這些方法也被應用于沉積電子傳輸層和空穴傳輸層,實現全規?;}鈦礦光伏的制備;最后,提出了未來實現鈣鈦礦光伏商業應用的可能發展方向。

          相關論文信息:

          Chu, L.; Zhai, S. B.; Ahmad, W.; Zhang, J.; Zang, Y.; Yan, W. S. Li, Y. F. High-performance large-area perovskite photovoltaic modules. Nano Res. Energy 2022, 1: e9120024. DOI: 10.26599/NRE.2022.9120024. https://doi.org/10.26599/NRE.2022.9120024 .

          文章來源:Nano Research Energy、科學網 

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