研究人员研发大面积半透明钙钛矿太阳能电池板,适用于光伏建筑一体化

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新加坡南洋理工大学的科学家们已经制造出大面积的半透明钙钛矿太阳能电池板,用于光伏建筑一体化 (BIPV)、车载集成太阳能和智能眼镜。

研究员 Monika Rai 表示,我们的微型模块的结果将鼓励下一代性能优化和美观的建筑和产品集成光伏的开发。 

据称,与不透明模块相比,该设备减少了半透明面板显示的典型损耗。这是通过三种不同的策略实现的:一种新的钝化技术,一种对底层钙钛矿造成物理损伤最小的透明导电氧化物 (TCO) 层,以及一种收集低能光子的下转换荧光粉材料。

科学家们主要关注的是用于电池的半透明钙钛矿薄膜与透明顶部触点的相互作用行为,该薄膜具有较低的吸收和较差的薄膜质量。

由于其晶体表面和晶界处的配位不足的离子,它非常容易降解,而Eu3+ 离子掺杂可以提高钙钛矿前体的质量和稳定性。

高度透明和导电 的TCO是通过锡掺杂的氧化铟 (ITO) 溅射沉积制造的。

研究人员仔细调整功率和衬底距离以减少钙钛矿损伤,同时获得无分层的透明导电 ITO 薄膜。

他们通过P1、P2 和 P3 划线器将太阳能电池互连,构建了一个有源面积为4.9 cm 2 × 4.3 cm 2 和基板面积为 6 cm 2 × 6 cm 2 的迷你模块。在标准照明下,该设备实现了最大效率为 9.5%,可见光透射率高达 20%,科学家们将其描述为迄今为止该领域和建筑中最好的。在低光照条件下,效率提高到12.%。

Rai 解释说,增加模块尺寸确实是一个工程障碍,需要研发支持。但是,钙钛矿太阳能电池的可扩展性现在已通过不同的涂层技术得到证明,具有一定的潜力。全半透明模块可作为 BIPV/窗户应用的强大原型。

该研究小组在“大面积全半透明钙钛矿太阳能模块的多模式方法”中描述了该模块,该模块最近发表在Advanced Energy Materials上。

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来自:细说光伏
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