绝缘体

美能光伏科普钙钛矿和钙钛矿太阳能电池

发布时间:2022/10/11 20:21:52   

最常见的太阳能电池板类型是用晶体硅(c-Si)或薄膜太阳能电池技术制造的,但这些并不是唯一可用的选择,还有另一组有趣的材料,具有巨大的太阳能应用潜力,称为钙钛矿。钙钛矿太阳能电池是竞争取代c-Si太阳能电池的主要选择,成为未来太阳能电池板最有效和最便宜的材料。美能光伏将为您简单介绍钙钛矿和钙钛矿太阳能电池。

钙钛矿太阳能电池结构和材料

钙钛矿在太阳能行业中具有创造钙钛矿太阳能电池的巨大潜力,使其成为3种太阳能电池中最有前途的三发电光伏。在短短5年内,钙钛矿太阳能电池的效率从不到4%提高到20%以上,15年多一点后,效率进一步提高,实现了钙钛矿太阳能电池效率的30%。

钙钛矿材料与晶体硅不同,由一系列材料组成,以矿物命名,而钙钛矿又以LevPerovski的名字命名。钙钛矿于年首次作为吸收材料进行研究,并于年发表了结果。

甲基铵三碘化铅(CH3NH3)结构图

钙钛矿具有与钙钛氧化物组成的矿物非常相似的晶体结构,钙钛矿是第一个被发现的钙钛矿,但研究人员正在探索许多钙钛矿的选择,如甲基铵三碘化铅(CH3NH3).这种矿物可以进行改性,以采用定制的物理,光学和电气特性,使其更适合不同类型的应用。

钙钛矿太阳能电池的应用非常多样化,这要归功于该技术具有独特的特性,例如高吸附系数,长载流子分离传输,电子和空穴之间的距离更大,以及能够调谐以吸收来自太阳光谱的不同光颜色(波长)。

由于具有这些特性,钙钛矿太阳能电池有可能取代传统的c-Si太阳能电池板,甚至大多数薄膜光伏。

为了更好地了解这项技术,深入分析它很重要。在本节中,我们将深入探讨钙钛矿太阳能电池的细节,解释它们的结构和材料,它是如何工作的,以及减缓钙钛矿太阳能电池板大规模生产的主要挫折。

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钙钛矿太阳能电池结构和材料

钙钛矿太阳能电池结构与Al-BSFc-Si太阳能电池的经典结构略有不同。钙钛矿太阳能电池可以使用传统的n-i-p或p-i-n架构制造,将钙钛矿吸收层夹在空穴传输层(HTL)和电子传输层(ETL)之间。这些层的顺序因单元的结构而异。

钙钛矿吸收层有两种类型:平面和介孔。平面层去除介孔支架材料,只留下钙钛矿层。另一方面,介孔钙钛矿层将液体钙钛矿溶液放在支架材料上,介孔支架层的材料是二氧化钛(TiO)等导体2)和氧化锌(ZnO),或绝缘体,如氧化铝(Al)2O3)和二氧化锆(ZrO)2)。

钙钛矿太阳能电池结构图

根据介孔或平面钙钛矿层的用途以及太阳能电池的结构,可以为层的阳极/阴极放置不同的材料,并为背板和透明层放置不同的顺序。n-i-p钙钛矿太阳能电池具有金(Au)阳极和氟掺杂氧化锡(FTO)透明层,而p-i-n钙钛矿太阳能电池可以具有铝(Al)阴极和氧化铟锡(ITO)阳级。

钙钛矿在吸光性、光电转化效率、成本等方面优势明显,钙钛矿太阳能电池成为第三代太阳能电池,因此钙钛矿材料市场潜力巨大。为了使钙钛矿成为真正长期应用的可行技术,太阳能行业仍需要克服许多挑战。我们美能光伏也将和全世界各地的研究人员一起去解决这些问题。



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