鈣鈦礦太陽能電池簡介

發布時間:2022-11-29
鈣鈦礦太陽能光伏電池是使用與鈣鈦礦晶體結構相似的半導體材料作為吸光材料的第三代薄膜太陽能光伏電池,其光電轉換效率已達25.7%,已與目前主流晶硅太陽能電池光電轉換效率相媲美,成為新型太陽能電池技術的熱門之選。鈣鈦礦太陽能電池具有光電轉換效率高、可柔性制備、低成本等突出優勢,具有廣闊的應用前景,有望引發新一輪的能源革命。

       自從第一塊太陽能電池被制造,在60多年時間里,太陽能電池的發展已經歷經三代,種類也進一步豐富,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、有機太陽能電池和量子點太陽能電池。

鈣鈦礦太陽能電池(PSCs)是利用鈣鈦礦結構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型正八面體晶體結構的某一類物質。

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鈣鈦礦電池材料

 

ABX3結構的化合物,其中A位,B為X位均可迭代替換,可替換的材質種類眾多。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。

鈣鈦礦電池結構

在鈦礦電池結構主要分為介孔結構,正式平面結構,反式平面結構,正式平面結構的鈣鈦礦器件有利于提升其光電轉化效率,多用于學術領域;反式平面結構的鈣鈦礦器件便于制備,被廣泛用于產業領域。

 

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 鈣鈦礦電池組件

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鈣鈦礦電池的優勢

1.    效率理論值高于晶硅,可制疊層電池,產業化意義重大。

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.    輕薄且適應柔性基底,下游應用場景豐富。

 

參考:

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


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