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鈣鈦礦太陽能電池簡介

發(fā)布時(shí)間:2022-11-29
鈣鈦礦太陽能光伏電池是使用與鈣鈦礦晶體結(jié)構(gòu)相似的半導(dǎo)體材料作為吸光材料的第三代薄膜太陽能光伏電池,其光電轉(zhuǎn)換效率已達(dá)25.7%,已與目前主流晶硅太陽能電池光電轉(zhuǎn)換效率相媲美,成為新型太陽能電池技術(shù)的熱門之選。鈣鈦礦太陽能電池具有光電轉(zhuǎn)換效率高、可柔性制備、低成本等突出優(yōu)勢(shì),具有廣闊的應(yīng)用前景,有望引發(fā)新一輪的能源革命。

       自從第一塊太陽能電池被制造,在60多年時(shí)間里,太陽能電池的發(fā)展已經(jīng)歷經(jīng)三代,種類也進(jìn)一步豐富,其中第一代是以晶硅為主的太陽能電池,第二代以薄膜太陽能電池為主,最典型的是銅銦鎵、碲化鎘太陽能電池。第三代為新型的太陽能電池,主要包括鈣鈦礦太陽能電池、染料敏化太陽能電池、有機(jī)太陽能電池和量子點(diǎn)太陽能電池。

鈣鈦礦太陽能電池(PSCs)是利用鈣鈦礦結(jié)構(gòu)材料作為吸光材料的太陽能電池,屬于第三代太陽能電池,鈣鈦礦電池材材料是鈣鈦礦太陽能電池的核心。鈣鈦礦材料使用有ABS型正八面體晶體結(jié)構(gòu)的某一類物質(zhì)。

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鈣鈦礦電池材料

 

ABX3結(jié)構(gòu)的化合物,其中A位,B為X位均可迭代替換,可替換的材質(zhì)種類眾多。目前研究最多的為甲胺鉛鹵化物(MAPbX3)、甲脒鉛鹵化物(FAPbX3)、銫鉛鹵化物(CsPbX3)和銫錫鹵化物(CsSnX3)及其它們的混合性鈣鈦礦材料。

鈣鈦礦電池結(jié)構(gòu)

在鈦礦電池結(jié)構(gòu)主要分為介孔結(jié)構(gòu),正式平面結(jié)構(gòu),反式平面結(jié)構(gòu),正式平面結(jié)構(gòu)的鈣鈦礦器件有利于提升其光電轉(zhuǎn)化效率,多用于學(xué)術(shù)領(lǐng)域;反式平面結(jié)構(gòu)的鈣鈦礦器件便于制備,被廣泛用于產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。

 

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 鈣鈦礦電池組件

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鈣鈦礦電池的優(yōu)勢(shì)

1.    效率理論值高于晶硅,可制疊層電池,產(chǎn)業(yè)化意義重大。

2.    成本組件的成本較晶硅大幅降低原材料易得能耗較低。鈣鈦礦原材料純度要求低,且十分易得,用量亦低于晶硅類。

3.    輕薄且適應(yīng)柔性基底,下游應(yīng)用場(chǎng)景豐富。

 

參考:

https://mp.weixin.qq.com/s/ulQ9TwzkWqr9rsqqpH_VwA


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