自从第一块太阳能电池被制造,在60多年时间里,太阳能电池的发展已经历经三代,种类也进一步丰富,其中第一代是以晶硅为主的太阳能电池,第二代以薄膜太阳能电池为主,最典型的是铜铟镓、碲化镉太阳能电池。第三代为新型的太阳能电池,主要包括钙钛矿太阳能电池、染料敏化太阳能电池、有机太阳能电池和量子点太阳能电池。
钙钛矿太阳能电池(PSCs)是利用钙钛矿结构材料作为吸光材料的太阳能电池,属于第三代太阳能电池,钙钛矿电池材材料是钙钛矿太阳能电池的核心。钙钛矿材料使用有ABS型正八面体晶体结构的某一类物质。
钙钛矿电池材料
ABX3结构的化合物,其中A位,B为X位均可迭代替换,可替换的材质种类众多。目前研究最多的为甲胺铅卤化物(MAPbX3)、甲脒铅卤化物(FAPbX3)、铯铅卤化物(CsPbX3)和铯锡卤化物(CsSnX3)及其它们的混合性钙钛矿材料。
钙钛矿电池结构
在钛矿电池结构主要分为介孔结构,正式平面结构,反式平面结构,正式平面结构的钙钛矿器件有利于提升其光电转化效率,多用于学术领域;反式平面结构的钙钛矿器件便于制备,被广泛用于产业领域。
钙钛矿电池组件
钙钛矿电池的优势
1. 效率理论值高于晶硅,可制叠层电池,产业化意义重大。
2. 成本组件的成本较晶硅大幅降低原材料易得能耗较低。钙钛矿原材料纯度要求低,且十分易得,用量亦低于晶硅类。
3. 轻薄且适应柔性基底,下游应用场景丰富。
参考:
https://mp.weixin.qq.com/s/ulQ9TwzkWqr9rsqqpH_VwA