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具有24.7%效率的柔性全鈣鈦礦串聯太陽能電池,其最高報告效率約為20%,遠低于剛性鈣鈦礦的效率(25.7%),中國建材網,cnprofit.com
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具有24.7%效率的柔性全鈣鈦礦串聯太陽能電池,其最高報告效率約為20%,遠低于剛性鈣鈦礦的效率(25.7%)
2022年07月12日    閱讀量:3993    新聞來源:中國建材網 cnprofit.com  |  投稿

輕質柔性鈣鈦礦是一種很有前途的光伏材料。然而,到目前為止,其最高報告效率約為20%,遠低于剛性鈣鈦礦的效率(25.7%)。南京大學、吉林大學、上海理工大學和華東師范大學的研究人員最近推出了一項新戰略,以開發更高效的基于柔性鈣鈦礦的太陽能電池中國建材網cnprofit.com。這一策略在《自然能源》雜志上發表的一篇論文中介紹,需要使用基于咔唑核和膦酸錨定基團的兩個空穴選擇分子,將鈣鈦礦與低溫處理的NiO納米晶薄膜連接起來。


具有24.7%效率的柔性全鈣鈦礦串聯太陽能電池,其最高報告效率約為20%,遠低于剛性鈣鈦礦的效率(25.7%) 中國建材網,cnprofit.com


“我們認為,輕質柔性鈣鈦礦太陽能電池在構建集成光伏、可穿戴電子、便攜式能源系統和航空航天應用方面前景廣闊,”進行該研究的研究人員之一譚海仁告訴TechXplore?!叭欢?,它們的最高認證效率為19.9%,落后于剛性對應物(最高25.7%),這主要是由于其頂部鈣鈦礦的電荷選擇性接觸處存在缺陷?!?/p>


過去的研究表明,使用不同帶隙的鈣鈦礦制備串聯太陽能電池可以顯著提高基于柔性鈣鈦礦的單結太陽能電池的效率極限。在最近的研究中,譚和他的同事從之前的發現中獲得靈感,顯著提高了他們制造的太陽能電池的效率。譚解釋說:“我們的工作建立在我們之前關于剛性全鈣鈦礦串聯太陽能電池的工作基礎上?!??!捌渲饕繕耸菍崿F柔性薄膜太陽能電池,其PCE與剛性薄膜太陽能電池一樣高?!?/p>

研究人員設計的柔性和全鈣鈦礦串聯太陽能電池的設計和組成經過仔細研究。當它們的額葉細胞由具有寬帶隙的鈣鈦礦薄膜組成,被太陽照射時,它會吸收高能光子。另一方面,它的后細胞吸收通過前細胞的低能光子。


譚說:“與剛性鈣鈦礦太陽能電池相比,輕型柔性全鈣鈦礦串聯太陽能電池在運輸、存儲和安裝方面更具成本效益,這使得它們在建筑/車輛集成光伏(PV)、可穿戴電子、便攜式能源系統和航空航天應用方面具有吸引力?!??!芭c柔性單結鈣鈦礦太陽能電池相比,柔性全鈣鈦礦串聯太陽能電池可以實現更高的效率?!?/p>


譚和他的同事使用基于咔唑核和膦酸錨定基團的兩個空穴選擇性分子的混合物來形成自組裝單層(SAM)。他們的實驗表明,SAM分子不能直接應用于柔性太陽能電池中ITO涂層的柔性PET基板,因為它們會導致太陽能電池的嚴重分流。為了克服這一挑戰,譚和他的同事使用氧化鎳納米晶體來創建空穴傳輸層。然后,他們介紹了他們在空穴傳輸層和鈣鈦礦之間設計的新混合SAM界面。


譚說:“我們的新戰略創造了性能創紀錄的柔性太陽能電池,代表著未來制造柔性光伏電池的重要一步?!??!拔覀冞€表明,混合具有不同偶極矩的兩個自組裝膜(2PACz和MeO-2PACz)可以靈活地調整HTL的能級,因此能夠更好地與鈣鈦礦吸收層進行能量對準。這顯著提高了空穴提取效率?!?/p>


在最初的測試中,這組研究人員設計的太陽能電池達到了24.7%的顯著效率,這是以前從未報道過的任何類型的柔性和薄膜太陽能電池。譚和他的同事還表明,精心設計用于橋接空穴傳輸層和鈣鈦礦薄膜的基于分子的界面可以顯著提高太陽能電池的彎曲耐久性,使其能夠在超過10000個操作周期內保持初始性能,彎曲半徑為15 mm。


“基于自組裝膜的高溫超導最近成為鈣鈦礦界的一個熱門話題,我們的方法為使用自組裝膜分子制造更高效的鈣鈦礦太陽能電池開辟了一條新途徑,”譚補充道?!拔覀儸F在將進一步降低柔性全鈣鈦礦串聯太陽能電池中其他界面的界面損耗,以實現更高的效率。此外,我們正在致力于制造柔性全鈣鈦礦串聯模塊?!?/p>

標簽:行業資訊,今日頭條,建材商道,市場評論,建筑基材,玻璃制品,特種玻璃
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