日本钙钛矿太阳能电池转换效率记录达到15%

来源:日经BP社发布时间:2015-05-12 23:59:59
日本国立研究开发法人物质材料研究机构(NIMS)5月1日宣布,“钙钛矿太阳能电池”的能源转换效率记录全球首次得到了国际标准测试机构的认可,转换效率达到15%。这是以光伏发电材料小组组长韩礼元为首的研发小组取得的成果。

“钙钛矿太阳能电池”是光吸收材料采用卤化物类有机-无机钙钛矿(CH3NH3PbI3)半导体的太阳能发电元件,自2009年首次作为太阳能电池材料公开以来,转换效率迅速提高,作为新一代太阳能电池受到了全球的关注。由于可以在基板和薄膜上涂布制造,利用印刷技术量产,蕴含着能较以往的太阳能电池大幅降低制造成本的可能性。


此前报道过的钙钛矿太阳能电池的转换效率,基本都是以小面积电池单元(约0.1cm2)获得的数值。以前有过转换效率20.1%(单元面积为0.0955cm2)的报告,但由于单元面积较小,测量的误差大,而且测量方法也未公开。基于可靠数据的钙钛矿太阳能电池发展,获得国际标准测试机构公认的能源转换效率是当务之急。

NIMS的研发小组通过改良发电层使用的钙钛矿的涂布方法,控制了表面的凹凸,提高了转换效率及其再现性。另外,电荷(载流子)输送层的材料以前吸湿性较高,会很快导致转换效率降低,因此新开发了吸湿性低、载流子迁移率高的材料,成功改善了稳定性。基于这些成果,将太阳能电池单元的面积扩大到了1cm见方以上,并通过改良元件的制作方法,使钙钛矿太阳能电池全球首次在国际标准测试机构(产业技术综合研究所光伏发电研究中心评估标准小组)实现了15%的公认转换效率。

NIMS表示,今后将以该成果为基础,开发性能更高的载流子运输材料,并通过控制钙钛矿太阳能电池的界面,实现更高的转换效率。
责任编辑:solar_robot
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