钙钛矿太阳能电池简介

发布时间:2022-11-29
钙钛矿太阳能光伏电池是使用与钙钛矿晶体结构相似的半导体材料作为吸光材料的第三代薄膜太阳能光伏电池,其光电转换效率已达25.7%,已与目前主流晶硅太阳能电池光电转换效率相媲美,成为新型太阳能电池技术的热门之选。钙钛矿太阳能电池具有光电转换效率高、可柔性制备、低成本等突出优势,具有广阔的应用前景,有望引发新一轮的能源革命。

       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。

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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。

 

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 钙钛矿电池组件

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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