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高重现性的耐用钙钛矿太阳能电池:效率超24%!

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前瞻网 2021-07-30 11:19
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近年来,为了解决日益严峻的能源和环境问题,人们把目光投向了新能源的开发和利用上。研究和发展高效率、低成本的新型太阳能电池具有了必要性。

在众多的新型太阳能电池里,钙钛矿薄膜太阳能电池脱颖而出。

理论上,借由混合正确的材料而做出的钙钛矿结晶能够将光电转换效率推向超过30% ,胜过矽基太阳能电池的效率,且成本也较低。因此混合钙钛矿在各种设备应用中具有潜力。

但在开发同时提高加工再现性和可扩展性的高质量材料方面却仍然存在挑战。

新研究报道了一种液体介质退火 (LMA) 技术,该技术创造了一个强大的化学环境和恒定的加热场,以调节整个薄膜的晶体生长。

使用这一方法生产的薄膜具有高结晶度、更少的缺陷、所需的化学计量和整体薄膜均匀性。

由此产生的钙钛矿太阳能电池 (PSC) 产生 24.04% 的稳定输出(认证为 23.7%,0.08 cm2),并在运行 2000 小时后保持其初始功率转换效率 (PCE) 的 95%。

此外,1 cm2 PSC 的稳定输出功率为 23.15%(经认证的 PCE 为 22.3%),并在运行 1120 小时后保持其初始 PCE 的 90%,这说明了其可扩展制备的可行性。

LMA 技术对气候的依赖性较小,在机构(实验室等)内部制备的器件全年性能差异可忽略不计。

因此,该方法为以可扩展和可重复的方式提高钙钛矿薄膜和光伏器件的质量开辟了一条新的有效途径。

前瞻经济学人APP资讯组

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