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全球具有代表性的钙钛矿电池研究小组
部分研究企业
钙钛矿电池的商业化尝试
●日本OIST的Matthew R.等研究人员在太阳电池中增加一层薄薄的聚合物,防止氧化钛层与钙钛矿层直接接触而不影响电子通过,在不影响效率(22%)的同时保护钙钛矿结构。
●美国斯坦福大学的 Watson等研究人员受到昆虫复眼启发,将微型钙钛矿太阳电池单元排列成蜂窝状结构,提高了钙钛矿太阳电池的稳定性和耐用性。
●无机电子传输层通常用 TiO2、ZnO等材料,常采取高温烧 结(≥450 ℃)或者水热合成的方法(≥120 ℃)进行制备,对于柔性基地来说温度≤150 ℃。Wang等用非晶半导体作为无机非晶态WOx用作电子传输层,并用金属离子Ti4+通过化学修 饰方法对WOx能带进行调控,达到能级匹配同时抑制界面电荷复合,最终实现无机电子传输层的室温制备,并且获得了理想的光电性能,这为钙钛矿太阳能器件的低温制备提供了新思路,促进其商业化发展的进程。
●北京大学周欢萍与严纯华课题组合作提出一种新的机制,即在钙钛矿活性层中引入具有氧化还原活性的 Eu3+-Eu2+的离子对,实现了全寿命周期内本征缺陷的消除,从而大大提升了电池的长期稳定性。
●Solar RRL-hanhongwei 结构电池采用二氧化钛/氧化锆/碳的三层介孔层作为钙钛矿吸光层的骨架。Hu在电池模块的制备结合了印刷与激光切割工艺,实现了多个钙钛矿太阳 电池的串联,成功制备出了10 cm×10 cm大面积的电池组件,在一个太阳的光照条件下,电池效率达到10.4%。
●印刷技术是一种材料利用率高、成本低、效率高、适用于柔性基底的大规模复制技术。喷墨、喷涂、狭缝涂布、刮涂等工艺被尝试用来生产钙钛矿太阳电池,基于印刷的小面积钙钛矿太阳电池效率已经达到20%。
●中南大学Yang 等基于简单 平面异质结构 ITO/ PEDOT:PSS / MAPbI3/PCBM/Ag,利用刮涂技术制备了效率为 11.29%的钙钛矿太阳电池器件, 认为可以同卷到卷工艺匹配开发大规模制造方案。该团队开发卷到卷全印刷钙钛矿太阳电池,获得 11.96%的转换效率。
●随着喷墨打印设备的发展,其精度、承印物及材料也有了更多的选择。香港科技大学的杨世和教授利用喷墨打印,展示了一种纳米碳孔提取层的平面钙钛矿太阳电池,实现 11.60%的转换效率。
●钙钛矿单晶薄膜具有较低的缺陷密度、较高的载流子迁移率和扩散长度,然而由于钙钛矿薄膜在结晶过程中两种前驱体的快速反应造成不可控成核,成为制备钙钛矿单晶薄膜的巨大挑战。中国科学院化学研究所宋延林团队利用喷墨打印制备晶种模板,实现在不同材料表面上可控制备钙钛矿单晶薄膜,器件最佳效率达到12.3%。
END
部分资料来源于:
[1]张子扬. 钙钛矿太阳能电池的制备方法及前景研究
[2]王言博等. 钙钛矿太阳能电池研究进展-空间电势与光电转换机制 . 物理学报
[3]闫业玲. 大面积钙钛矿太阳能电池 . 化学进展
[4]降戎杰等 . 钙钛矿薄膜制备技术及其在大面积太阳电池中的应用 . 维纳电子技术
[5]刘埃森等 . 我国钙钛矿光伏产业的未来 . 科技与金融
[6]刘孔等 . 钙钛矿/硅两端叠层电池
[7]高志强. 钙钛矿太阳电池的研究及商业化尝试. 电源技术
[8]协鑫纳米
[9]CPIA
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