稳定的钙钛矿太阳能电池需要另一个重要的步伐

高效、廉价的太阳能电池是某些特性保证了钙钛矿半导体。然而,半有机材料对温度变化非常敏感,可以迅速导致疲劳损伤在户外使用。这可以避免包括偶极性高分子化合物的前体钙钛矿的解决方案。

这已被证明在一个国际研究小组的研究由安东尼奥减弱,亥姆霍兹柏林中心的,这是发表在《华尔街日报》亚博老虎机网登录。这种技术的太阳能电池效率水平超过24%和几乎不降解,尽管一百年周期的快速温度变化到-60 + 80°C。转化为近一年的户外使用。

金属卤化物钙钛矿材料是一群持有很多承诺生产太阳能以更低的价格。亚博网站下载材料非常亚博网站下载便宜,可以转换成薄膜与少量的能源输入,和已经效率比传统的硅太阳能电池更大。

目标:20年户外稳定

然而,预计,太阳能电池板将继续产生外至少持续20年,即使他们受到明显的温度变化。这是硅光电可以轻松处理,但半有机钙钛矿很快失去性能。

阳光能加热的光伏电池80°C;在黑暗中,细胞外然后立即冷却温度。这个触发大机械应力在钙钛矿的薄层微晶核,创建缺陷,甚至当地的相变,所以薄膜失去质量。

安东尼奥减弱,教授和头部,青年科学家小组,Helmholtz-Zentrum柏林

化学变化研究

Abdate研究化学修饰,显著增加钙钛矿的稳定薄膜太阳能电池在不同的架构,包括p i n体系结构,它通常是一个小比n-i-p架构更普遍效率较低。他与他的团队执行这项工作和一些国际合作伙伴。

“软壳”对抗压力

我们优化设备结构和工艺参数,建立在以前的结果,最后能达到决定性的改善与b-poly (1, 1-difluoroethylene)简称b-pV2F。

只Li博士学生,部门活动材料和界面稳定的钙钛矿的太阳能电池,Helmholtz-Zentru亚博网站下载m柏林

b-pV2F分子的结构类似于一个锯齿形链和交替的偶极子。

减少补充道,“这种聚合物似乎环绕个人钙钛矿微晶核的薄膜软壳,创建一种缓冲热机的压力。”

记录效率p i n建筑24.6%

SEM照片显示,小颗粒有点b-pV2F紧密的细胞。

减弱进一步补充道,“此外,偶极子链b-pV2F提高了运输的载体,从而增加细胞的效率。”

在实验室范围内,他们实际上创建细胞效率高达24.6%,p i n记录设计。

一年户外使用

之间的温度超过一百周期+ 80°C和-60°C,以及1000小时的不间断的照明相当于1-sun等价,是应用于新成立的太阳能电池。翻译在户外使用的一年。

减弱进一步补充道,“即使在这些极端的压力,他们仍然实现了96%的效率。”

数量级已经准确。钙钛矿太阳能模块可能仍然提供了大部分的初始输出20年后,现在触手可及的目标,如果现在可以减少一点损失。

期刊引用:

李,G。,et al。(2023)高效p i n钙钛矿太阳能电池承受温度变化。亚博老虎机网登录。doi: 10.1126亚博老虎机网登录 / science.add7331。

来源:https://www.helmholtz-berlin.de/index_en.html