光伏材料又称太阳能电池材料,是指能将太阳能直接转换成电能的材料。晶硅作为最主要的传统光伏材料,其市场占有率达90% 以上。1976 年出现新型薄膜太阳能电池,涉及材料包括硫化镉、砷化镓、铜铟硒等
,光电转换效率可达18%。然而,自2009 年以来,有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池因其简易的制备方式和优异的光电性能备受关注,光电转换效率在短短几年内就由3.8% 上升至22.1%,显示出极大的应用
光伏材料又称太阳能电池材料,是指能将太阳能直接转换成电能的材料。晶硅作为最主要的传统光伏材料,其市场占有率达90% 以上。1976 年出现新型薄膜太阳能电池,涉及材料包括硫化镉、砷化镓、铜铟硒等
,光电转换效率可达18%。然而,自2009 年以来,有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池因其简易的制备方式和优异的光电性能备受关注,光电转换效率在短短几年内就由3.8% 上升至22.1%,显示出极大的应用
。 作为一项新兴技术,有机太阳能电池技术发展迅速,未来前景广阔。去年,我国南开大学陈永胜教授团队设计和制备的具有高效、宽光谱吸收特性的叠层有机太阳能电池材料和器件,使有机太阳能电池转化效率达到17.3
1/4的太阳光直接转化为电力,意味着等量的电力所需原料更少,安装成本也更低。 相关研究也表明,钙钛矿电池对光的吸收能力是传统太阳能电池材料的100倍,因此,钙钛矿电池只需使用1/100的厚度,即可
作为低成本、高效率的太阳能电池材料,以铅为基体的钙钛矿已经受到广泛关注。然而,铅(Pb)的内在不稳定性和毒性引起了人们对铅基钙钛矿作为太阳能电池材料可行性的严重关注,阻碍了太阳能电池和基于这些材料的
目前占据市场主流的硅基太阳能电池板更薄。第二,其原材料比目前高端薄膜太阳能电池所用材料更便宜。第三,这种材料是铁电材料,这意味着其极性可打开也能关闭,有助于太阳能电池材料超越目前光电转化效率的理论限制
生产成本,不利用电池的商业化进程。 钙钛矿太阳能电池由于具有较高的光电转换效率( 22.7%),被研究人员认为是近年来最有希望解决能源问题的途径之一。然而,传统有机-无机杂化钙钛矿吸光材料的稳定性却
到量产标准。 图7:磷化镓铟/硅基双结叠层太阳能电池的结构示意图 第二个选项是采用钙钛矿太阳能电池作为顶电池。近年来,全球各地的实验室在钙钛矿电池研发方面都取得了重大进展。钙钛矿单结电池的
示意图。 目前,普遍认为该技术在经济性上未达到量产标准。 图7:磷化镓铟/硅基双结叠层太阳能电池的结构示意图 第二个选项是采用钙钛矿太阳能电池作为顶电池。近年来,全球各地的实验室在
突破性进展。他们设计和制备的叠层有机太阳能电池材料和器件,实现了17.3%的光电转化效率,刷新了世界纪录。 相比硅基无机太阳能电池,有机太阳能电池可以弯曲,并且足够薄,可在建筑物或服装内弯曲和扭曲