北航陈海宁AM综述:大面积碳基钙钛矿太阳能电池的可扩展制备、性能优化与商业化展望

来源:知光谷发布时间:2025-09-30 09:40:18

共同一作:范立炜;李高峰

通讯作者:张啟先;刘慧丛;陈海宁

通讯单位:北京航空航天大学;宁夏大学

钙钛矿太阳能电池因其低成本、高功率转换效率(PCE)和可调带隙特性等优势,作为光伏行业的潜力竞争者已获得广泛关注。其中,碳基钙钛矿太阳能电池(C-PSCs)凭借其高稳定性和低成本特性,在应对“效率-寿命-成本”挑战方面展现出独特的工业潜力。然而,由于在小规模器件向大规模器件扩展过程中沉积工艺兼容性导致的高缺陷密度和严重的界面能量损失,这极大地限制了大面积C-PSCs的发展。

北京航空航天大学陈海宁等人在本综述中全面探讨了大面积C-PSCs及组件的最新进展,重点探讨了高温碳电极(HT-CE)和低温碳电极(LT-CE)光伏器件中可扩展制备技术与性能提升策略。此外,本文还讨论并分析了C-PSCs的封装技术和成本问题。最后,本文简要展望了C-PSCs 商业化面临的挑战与机遇。我们希望本综述能激发并引导研究者加入到C-PSCs及组件的研发之中,从而加速该类器件的商业化进程。

文章亮点:

  1. 全面综述大面积C-PSCs:系统地回顾了大面积C-PSCs(或C-PSMs)的最新进展,重点关注其可扩展沉积方法(例如丝网印刷、喷墨印刷和刮刀涂布等)。
  2. C-PSC的效率增强策略:总结并分析了基于HT-CE和LT-CE的大面积C-PSCs的效率增强策略,并解决了它们固有的局限性。
  3. 封装技术与成本分析:讨论了C-PSM封装技术的最新进展,并进行了成本分析以评估其商业潜力,最后提出了关于C-PSC技术在工业应用中的剩余挑战和未来机遇。

L. Fan, G. Li, Z. Xing, et al. “ Large-Scale Carbon-Based Perovskite Solar Cells: Scalable Fabrication, Performance Optimization, and Industrialization Pathways.” Adv. Mater. (2025): e13332.

https://doi.org/10.1002/adma.202513332


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