钙钛矿型太阳能电池成为太阳能电池收流之一

新娱乐场送彩金38 时间:2015-12-11

 

转载自:新质料正正在线网

 仅仅正正在缔制六年之后,由于有机物——铅——卤化物型钙钛矿太阳能电池的光电转换效率抵达了20%,果此成为光伏技术的主力军之一。那种钙钛矿前驱体的本料十分丰盛且自制,也很容易转换成薄膜。果此从本理上来讲,钙钛矿型光伏电池的发作电能的本钱很低。但是,只要小型安拆能够抵达较高的转换效率。正正在相关报导中一平方厘米的钙钛矿太阳能电池的转换效率只要15%。今朝曾经证明的钙钛矿太阳能电池的最高效率是正正在0.1平方米的面积尺度上实现的。为了能够和其他光伏技术相比较,其映照面积至少需求抵达1平方厘米。今朝也有很多关于制制大尺寸安拆的研讨,同时也获得了一些进步。

最近有报导指出能够正正在1平方厘米的尺度上获得15%的光电转换效率,但是那还曾经证明。今朝Chen等人关于正正在钙钛矿电池中掺纯无机电荷的办法能够获得15%的转换效率,且曾经被其他研讨所证明,那也是今朝被证明的效率最高的薄膜太阳能电池之一。钙钛矿太阳能电池是一种多层安拆,建立正正在通明电极之上,且正正在上面有反光金属电极。那种效率最高的钙钛矿太阳能电池是n-i-p型,具有一个N型的二氧化钛底层,钙钛矿吸收层和一个P型有机半导体顶层。Chen等人的研讨采取了一种倒置机关,将PNiO薄层做为底层,而将由富勒烯衍生物和二氧化钛构成的薄膜做为顶层。该研讨表明该太阳能电池的效率是由金属氧化物层的导电性决议的,而那能够经由过程掺纯进步,即正正在氧化镍金属中掺入锂离子和镁离子。

顶层的N型二氧化钛层可经由过程以下办法筹办:正正在钙钛矿层之上会萃一种前驱体,然后将质料温度加热到70℃,放置对基层构成损害。但是正正在那种低温条件下会构成低传导性的多孔二氧化钛。正正在该层中掺纯Nb5+可将其导电性删加一个数量级。果此,尽量使用薄层金属氧化物层,能够限制电阻损耗。而获得那种1平方厘米的无缺陷薄金属氧化物膜是一项十分大的成绩。而电荷提取层的电导率的进一步进步使得允许使用更厚层成为可能,也使得大规模产物制制愈加容易。

钙钛矿太阳能电池,特别是金属氧化物基太阳能电池,经常会逢到伏安特性曲线扫描标的目的的选择成绩。I-V曲线中隐现迟滞现象使得计较安拆的实际效率变得艰难。而Chen等人研讨中的电池正正在低速扫描下并没有暗示出迟滞现象,从而能够愈加精确的确定其效率。该研讨正正在小面积电池上获得了18.3%的效率,而正正在1平方厘米的电池中效率为16.2%,而正正在日本国立先进工业科教和技术研讨所获得的效率是15%。小尺寸和大尺寸安拆效率差别次要是由于差别的填充系数惹起的。该检验考试中使用的电极愈加通明,当安拆面积删加的时分,电池的填充系数会略微减小。

除了效率,电池的稳定性也是一个十分重要的果素。有机物——铅——卤化物型钙钛矿太阳能电池正正在室温条件下其实不稳定,但是当钙钛矿层处正正在两层金属氧化物薄膜之间时,其稳定性有所进步。Chen等人的研讨中使用的钙钛矿层也采取金属氧化物层截至保护。钙钛矿和顶部的金属氧化物之间的疏水性富勒烯衍生物能够进一步障碍水扩散到钙钛矿层。该检验考试中,正正在经过了1000小时的稳定性测试当前,其效率正正在黑暗条件下只降低了5%,而正正在光照条件降落低了10%

Chen等人的研讨效果是素量性的进步,但是正正在钙钛矿太阳能电池商业化之前还需求更多的研讨。果此还需求进步制备大面积安拆的技术和进一步删加稳定性。

太阳能薄膜电池的效率

 

 

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