新方法使钙钛矿太阳能电池效率提高

来源:科技日报发布时间:2016-10-23 23:59:59
索比光伏网讯:一个美英研究团队报告说,他们用一种新方法加工制造钙钛矿太阳能电池,使其光电转换效率接近传统的硅基太阳能电池,但成本便宜很多。

钙钛矿材料可以制成太阳能电池,光电转换效率较高,近年来科学界一直看好其前景。但是它也有性能不稳定、易衰减的缺陷,一直没有成熟的产品。

美国斯坦福大学和英国牛津大学的研究人员用锡混合铅、铯、碘等其他几种常用物质,制造出新型钙钛矿材料。与目前的太阳能电池材料单晶硅相比,这种钙钛矿材料更薄,柔性更好,造价也更便宜。

据介绍,他们设计了一种新的、由两个串联的全钙钛矿太阳能电池组成的发电设备,能以20.3%的综合效率将太阳光能转化为电能,光电转换效率已接近现在市面上的硅基太阳能电池。

研究人员说,钙钛矿太阳能电池串联设备造价较低。生产硅基太阳能板首先需要加工成单晶硅,工艺要求1600摄氏度的高温,而制造钙钛矿太阳能电池,在实验室里就可以对锡、铅等常见物质加工,然后在常温下喷涂在玻璃上。

钙钛矿材料的稳定性一直是一个问题。安装在屋顶的硅基太阳能板通常能用25年甚至更长时间,但有些钙钛矿材料在潮湿或光照环境中退化很快。以前的实验显示,用锡制成的钙钛矿材料特别不稳定。

研究人员将他们用锡混合多种物质制成的钙钛矿太阳能电池和用锡制成的钙钛矿太阳能电池在100摄氏度的环境中放置了4天,发现前者的热稳定性和空气稳定性非常好,是后者从未具备的。这一研究成果发表在新一期《科学》杂志上。 

索比光伏网 https://news.solarbe.com/201610/24/155436.html

责任编辑:solar_robot
索比光伏网&碳索光伏版权声明:

本站标注来源为“索比光伏网”、“碳索光伏"、"索比咨询”的内容,均属www.solarbe.com合法享有版权或已获授权的内容。未经书面许可,任何单位或个人不得以转载、复制、传播等方式使用。

经授权使用者,请严格在授权范围内使用,并在显著位置标注来源,未经允许不得修改内容。违规者将依据《著作权法》追究法律责任,本站保留进一步追偿权利。谢谢支持与配合!

推荐新闻
离子液体提高钙钛矿太阳能电池的长期稳定性来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2025-12-05 14:34:30

尽管单结钙钛矿太阳能电池的光电转换效率已突破27%,其商业化进程仍受限于长期运行稳定性的瓶颈。然而,即便在隔绝水与氧等外界应力的条件下,钙钛矿太阳能电池的寿命仍显著短于硅基器件。研究组设计并开发了一系列含乙二醇醚侧链的离子液体,以协同提升钙钛矿太阳能电池的效率与稳定性。该离子液体优先富集于钙钛矿底部,可显著抑制碘化铅的聚集及空隙的形成。

高度透明的钙钛矿太阳能电池效率为18.22%来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2025-12-05 14:31:49

印度的一个研究团队研究了基于室温工艺制备的非晶铟锌高导电透明电极在钙钛矿太阳能电池中的应用,这些器件可用于叠层和建筑集成光伏应用。其中包括在钙钛矿太阳能电池的后部透明电极中使用a-IZO。事实上,原型机的效率超过了基于c-ITO器件的15.84%功率转换效率。

成都理工大学彭强EES: 介电分子桥使26.60%的高效耐用倒置钙钛矿太阳能电池具有高反向击穿电压来源:先进光伏 发布时间:2025-12-02 14:16:40

实验结果表明,F-CPP处理后的钙钛矿薄膜介电常数提升约2倍,器件瞬态反向击穿电压达-6.6V,为银基钙钛矿太阳能电池中的最高值之一。结论展望本研究通过引入F-CPP介电分子桥,成功实现了钙钛矿太阳能电池效率与反向击穿电压的双重突破,首次系统解决了钙钛矿电池在实际应用中的反向偏压稳定性难题。

武汉大学方国家Nature Conmmunications:氧化钇工程衬底提高了钙钛矿型太阳能电池的耐用性来源:矿物薄膜太阳能电池 发布时间:2025-11-26 09:00:11

首次明确指出并证实了“惰性”的FTO基底在操作应力下会发生离子扩散,是导致钙钛矿太阳能电池性能衰减的关键但被长期忽视的退化途径。CPD下降表明样品的功函数增加了,功函数增加通常意味着费米能级向下移动更靠近价带。图4.c为碘的信号从钙钛矿层向下方的SnO2和FTO层中渗透。

新型界面工程方法实现了26.7%的倒置钙钛矿太阳能电池效率来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2025-11-19 13:37:47

通过进一步分析,科学家发现水平排列的PMEAI抑制了Pb和I空位的缺陷,并诱导钙钛矿/C60界面内建电场的反转,从而最大限度地减少界面复合损失。他们解释说,界面电场被PMEAI反转,从C60指向钙钛矿,显著加速电子提取并抑制复合,从而突破了钝化层对电流密度和填充因子的传统限制。电池在65摄氏度下1500小时后,仍保持97%的初始效率。

钙钛矿晶粒生长的核心机制被破解,太阳能电池效率再升级来源:光伏研工坊 发布时间:2025-11-19 10:53:30

长期以来,科研界依赖成核理论解释钙钛矿晶粒生长,认为添加剂会增加吉布斯自由能延缓成核,进而形成大晶粒。但实际应用中前驱体墨水与钙钛矿形成的关联模糊,成核理论预测性差,导致工艺优化多依赖经验试错,严重制约了钙钛矿技术的规模化发展。

双空穴传输层使超柔性钙钛矿太阳能电池具有前所未有的稳定性来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2025-11-18 13:46:53

钙钛矿材料因其固有的机械柔性和轻量特性,在超柔性太阳能电池中具有极大的应用前景。虽然NiOX在刚性倒置钙钛矿太阳能电池的制备中引起了广泛关注,但仍需钝化策略以提高NiOX/钙钛矿界面的稳定性,并进一步调节能级以获得更好的性能。u-FPSCs的结构和性能使用NiOX/2PACz作为空穴传输层的超柔性钙钛矿太阳能电池配置示意图。在AM1.5G氙灯照射下,使用干燥氮气流测量的超柔性钙钛矿太阳能电池的功率输出。

上海交通大学戚亚冰团队Joule:双空穴传输层设计实现超柔性钙钛矿太阳能电池效率与稳定性协同提升来源:先进光伏 发布时间:2025-11-18 09:43:22

上海交通大学戚亚冰团队研究证实,在氧化铟锡透明聚酰亚胺基板上联合使用氧化镍与膦酸自组装单分子层作为空穴传输材料,可显著提升器件稳定性。研究意义攻克稳定性瓶颈:首次实现超柔性钙钛矿电池在空气中T80超过260小时的突破性稳定性,为柔性器件的实际应用扫除关键障碍。深度精度1.本研究成功制备了基于NiOX/2PACz双分子层空穴传输结构的超柔性钙钛矿太阳能电池。

上海交通大学王天富Nature Sustainability:绿色溶剂使钙钛矿太阳能电池具有高效率的可扩展加工来源:矿物薄膜太阳能电池 发布时间:2025-11-12 09:49:24

论文提出以生物质衍生的绿色溶剂γ- 戊内酯(GVL)为钙钛矿前驱体溶剂、乙酸正丁酯(BAc)为反溶剂,解决了传统有毒溶剂(DMF/DMSO)的环境危害与前驱体不稳定问题;GVL 基 FAPbI₃前驱体墨水可稳定储存一年,结合三丁基甲基碘化铵(TBMAI)形成的一维钙钛矿类似物(perovskitoid)钝化缺陷,最终小面积钙钛矿太阳能电池(PSCs)功率转换效率(PCE)达25.09%,12.25 cm²迷你模组经认证效率20.23%,为PSCs 规模化绿色制备提供关键方案。

空穴注入层中掺杂氧化石墨烯使碳电极钙钛矿太阳能电池的效率达到23.6%来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2025-11-07 13:54:36

在低温加工下的碳基钙钛矿太阳能电池因其增强的稳定性和经济高效性而受到关注。然而,这些优点往往被器件性能下降所抵消,主要原因是空穴传输层与碳电极之间的电荷传输效率低。箭头表示空穴传输的方向。有机–无机杂化钙钛矿太阳能电池在过去十年中其光电转换效率经历了显著提升,从3.8%上升至27.0%。此外,Spiro-OMeTAD与碳电极之间的接触不良限制了界面电荷转移,导致器件性能下降。

带有层压碳电极的钙钛矿太阳能电池效率达到 20.4%来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2025-11-03 14:52:11

德国科学家报告了一种提高钙钛矿太阳能电池性能的方法,该电池由与典型空穴传输层兼容的层压碳电极制成。