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22.6%!应用于室内的柔性钙钛矿太阳能电池转换效率创新高

光伏电池组件  来源:北极星太阳能光伏网    2020/5/11 17:34:33  我要投稿  

北极星太阳能光伏网讯:罗马大学(University of Rome Tor Vergata)、德国弗劳恩霍夫有机电子研究所(Fraunhofer Institute for Organic Electronics)和哥伦比亚南哥伦比亚大学(South Colombia University)的研究人员开发了一种可弯曲的钙钛矿太阳能电池,用于室内应用,据称可以在100-500勒克斯照度下工作。

这款100微米厚的设备是通过在透光率超过80%、每平方电阻为13欧姆、弯曲度在20.5mm曲率下超过1600道弯曲工序的超薄柔性玻璃上涂覆铟锡氧化物的滚对滚溅射技术制造的。

该设备在致密的氧化锡层上安装了介孔支架,据研究人员称,在200和400勒克斯LED照明下,可以实现20.6%和22.6%的电池转换效率。

开发人员介绍,该效率是设计用于室内使用的柔性光伏电池的最高记录,也比柔性基板上性能最好的钙钛矿光伏电池高60-90%。“每克重量(W/g)的特定功率(瓦特)比塑料聚对苯二甲酸乙二醇酯(Pet)薄膜高出40-55%,比刚性玻璃高出一个数量级,”欧洲-哥伦比亚小组说。

成本

研究合著者托马斯·布朗(Thomas Brown)表示,每年在柔性玻璃上生产数万平方米全封装钙钛矿太阳能电池的估计制造成本约为110美元/平方米。“考虑到向无线传感器等低功率电子设备提供能量所需的电池面积取决于室内的照度水平、设备耗电量、感知和通信频率以及光伏组件制造的相关成本(不包括切割成本),因此,包装和集成成本将在0.10美元以下至1美元之间。

该研究人员表示,在Pet基板上工业化生产柔性钙钛矿太阳能电池的成本约为34美元/平方米,不包括特殊封装成本。他补充道:“用大约6美元/平方米的柔性塑料基板成本,以及大约40美元/平方米的超薄玻璃基板的估计成本,柔性玻璃上钙钛矿太阳能电池的制造成本将为68美元/平方米。”。

简单的塑料板封装和另一片柔性玻璃(需要最长使用寿命的应用)分别需要10美元和40美元,而在超薄柔性玻璃上安装一个完全封装的光伏电池用于室内的成本为78-108美元/平方米。

大面积

研究人员补充说,将他们的设备投入大规模生产需要将电池面积从1平方厘米增加到10平方厘米左右,潜在地将效率数字降低到18%左右——对于柔性钙钛矿电池来说仍然是非常高的。

“柔性玻璃上设备的逐卷制造不仅可以用于氧化铟锡,还可以用于将来的所有其他层,以降低制造成本,提高柔性钙钛矿太阳能电池的产量,并允许将此类设备作为低功率电子设备、传感器节点和……物联网(设备)的室内采光器的首选。

在cell Reports Physical Science和ScienceDirect网站上发表的一篇文章中,钙钛矿型光伏电池被描述为一种柔性高效室内发电机。

(北极星太阳能光伏网编译 转载请注明来源)

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