AM综述:室内钙钛矿太阳能电池的非金属背电极:材料标准、最新进展与未来展望

来源:知光谷发布时间:2025-10-27 13:43:37

钙钛矿太阳能电池因其高功率转换效率、可调带隙及低成本制备工艺,已成为室内光伏技术的领先候选者。尽管大量研究聚焦于优化钙钛矿吸收层和电荷传输层,但背电极(尤其是非金属替代材料)在室内钙钛矿电池中的作用仍被严重忽视。背电极对低光强室内照明下的电荷收集、器件稳定性及整体性能具有关键影响,然而现有研究多集中于金属电极,忽略了低成本、高稳定性且具柔性的非金属选项。

本综述澳大利亚昆士兰科技大学王红霞等人系统分析了室内钙钛矿电池中背电极材料的作用,重点探讨了碳基电极与透明导电电极等非金属背电极的最新进展,并围绕性能与能量输出密度、可加工性与扩展性、机械柔性与耐久性等关键挑战,提出界面工程、低温加工与材料创新等策略。通过揭示这一关键研究空白,本文为推动高效、稳定、可扩展的室内钙钛矿电池提供了可行见解,助力自供电电子与物联网应用。

文章亮点:

  1. 系统评述非金属背电极在室内钙钛矿电池中的关键作用:指出碳基电极与透明导电电极在成本、稳定性与柔性方面的优势,填补了该领域的研究空白。
  2. 提出非金属背电极性能优化路径:包括能级匹配、界面工程、低温印刷工艺等,推动器件在低光强下实现高效率(>35%)与长寿命。
  3. 展望非金属背电极在物联网与可穿戴设备中的应用前景:展示了碳基钙钛矿模块(面积88 cm²)效率超过20.9%,并成功驱动传感器等低功耗电子设备。

Y. Yang, S. Senanayake, M. T. Hoang, J. Ye, N. D. Pham, and H. Wang, “ Non-Metallic Back Contacts for Indoor Perovskite Solar Cells: Material Criteria, Recent Progress, and Future Outlook.” Adv. Mater. (2025): e12402.

https://doi.org/10.1002/adma.202512402

索比光伏网 https://news.solarbe.com/202510/27/50011069.html

责任编辑:wanqin
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
钙钛矿电池可申报!关于开展第15批 《上海市创新产品推荐目录》编制申报工作的通知来源:钙钛矿工厂 发布时间:2025-12-08 09:45:21

在“双碳”战略引领下,我国光伏技术创新再迎里程碑进展。近日,南京大学谭海仁教授课题组联合仁烁光能产业化团队,在清洁能源关键核心技术研发中取得重大突破。其研制的平米级商业化钙钛矿光伏组件,不仅实现了绿色环保制备,更在转换效率与产品可靠性方面双双达到世界领先水平。

KHP钝化埋底界面实现高效稳定钙钛矿太阳能电池来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2025-12-05 14:43:00

近日,中国科学院上海高等研究院光源科学中心研究人员成功将邻苯二甲酸氢钾作为多功能添加剂引入SnO2电子传输层,以同步改变ETL性质和SnO2/钙钛矿埋底界面。此外,KHP在ETL中均匀分布,并在热退火过程中逐渐扩散至埋底界面和钙钛矿层,进一步与未配位的Pb离子配位,降低钙钛矿的表面及体相缺陷密度,缓解薄膜内部应力。

无机钙钛矿太阳能电池以950小时运行达到迄今为止的最高效率来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2025-12-05 14:38:39

无机钙钛矿太阳能电池实现了超过21%的创纪录效率。团队成功解决了长期存在的难题,发明了一种在完全无机钙钛矿太阳能电池上制造耐用保护层的方法。解决退化问题限制钙钛矿太阳能电池采用的主要障碍是快速降解,暴露于湿度、温度或压力等波动的大气条件下,会导致钙钛矿材料在效率和材料性能上迅速下降。

科学家研发自修复封装材料,阻铅超99%!为钙钛矿光伏技术的可靠性提供了关键解决方案来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2025-12-05 14:36:42

钙钛矿太阳能电池凭借其高光电转换效率与低制造成本,正成为下一代光伏技术商业化进程中的领跑者。因此,亟需开发一种能够快速响应损伤、具备高效自修复能力与主动铅捕获功能的新型封装材料,这已成为推动钙钛矿光伏技术实现安全、可持续商业化所必须突破的关键瓶颈。

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。

中国石油再创钙钛矿电池效率世界纪录来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2025-12-05 14:27:36

通过持续的技术创新,团队成功攻克了薄膜材料广域带隙精准调控、高质量结晶工艺优化等一系列关键难题,先后3次刷新1.68eV宽带隙与1.50eV常规带隙钙钛矿电池的光电转换效率世界纪录。这一成果不仅标志着中国石油在钙钛矿电池技术领域实现了多路线布局,更使其跻身全球极少数掌握多种钙钛矿太阳能电池核心技术的企业行列。

弗劳恩霍夫ISE基于行业标准底TOPCon电池实现与钙钛矿叠层30.6%的效率来源:钙钛矿材料和器件 发布时间:2025-12-05 14:17:45

弗劳恩霍夫ISE的研究人员开发了一种采用TOPCon底电池、标准纹理前表面的钙钛矿-硅串联太阳能电池。他们的结果表明,TOPCon底部电池在分流电阻率方面可与串联器件中的异质结电池相当,支持可扩展且具成本效益的工业生产。“证明TOPCon2电池设计及其精益工艺流与钙钛矿/硅叠层集成兼容,标志着实现工业叠层太阳能电池生产的成本效益高峰。”弗劳恩霍夫ISE的其他研究人员最近首次将所谓的掩膜板前金属化方法应用于叠层太阳能电池的开发。

一年两轮!该钙钛矿材料企业再获A+轮融资!来源:钙钛矿工厂 发布时间:2025-12-05 10:14:23

据天眼查获悉,2025年11月23日,长沙壹纳光电材料有限公司A+轮融资,融资额未披露,参与投资的机构包括成都科创投集团。

Joule:钙钛矿太阳能电池的回收利用来源:知光谷 发布时间:2025-12-05 09:52:48

钙钛矿太阳能电池实现了高效率和低成本制造,但面临着铅管理和有限使用寿命的挑战。近日,香港科技大学ZhouYuanyuan、香港浸会大学GuoMeiyu等人回顾了能够有效回收PSC的材料、设备和工艺特性。研究亮点:1)作者总结了技术经济分析和生命周期评估,这些分析和评估表明,通过多轮材料回收,成本和环境影响大幅降低,并比较了器件架构和功能层的回收途径。

欧达光电获评浙江省钙钛矿太阳能电池重点企业研究院来源:钙钛矿工厂 发布时间:2025-12-05 08:59:37

12月3日,浙江省经济和信息化厅就2025年度重点企业研究院、企业研究院拟认定名单进行公示,拟认定浙江省可信数据智能重点企业研究院等211家省重点企业研究院和浙江省亿达时智能灯光企业研究院等1442家省企业研究院。