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更新时间:2025-06-02
点击次数: 该团队开辟了更绿色、更具经济性的气相辅助外外重构工夫,贬抑了财富级钙钛矿模组正在户外处境下的弗成逆退化,正在 30 cm × 30 cm 钙钛矿模组中初度杀青与商用晶硅太阳能电池相当的户外运转安宁性
两项查究酿成工夫闭环,体例性攻下钙钛矿光伏财富化历程中“测验室-产线-户外”全链条安宁性困难,闭连工夫已申请专利。
郭万林教练团队提出了一种通过功用原料与水的互相用意,将水中蕴藏的能量直接转换为电能的水伏效应,开创了诈欺太阳光热的新步骤。近期,该团队正在水伏光伏连系周围踊跃寻求,针对钙钛矿电池查究向贸易化行使的大面积长效安宁条件的挑拨,开辟了气相后处分法,使制备大面积高质地的钙钛矿电池模构成为恐怕,得到了里程碑式的打破。
单晶硅太阳能电池是目前紧要的太阳能产物,由沙子制成晶硅必要 1200 摄氏度的高温等杂乱修制经过,也因而极端安宁。金属卤化物钙钛矿太阳能电池制备可正在约 140 摄氏度以下温度制备,但紧要利用旋涂、刮涂等工艺和液相法安宁化处分。这些制备工艺制备高质地小面积的钙钛矿太阳能电池相对容易,小面积 (0.1 cm2) 金属卤化物钙钛矿太阳能电池的光电转换出力曾经抵达 27%,与商用硅电池相当。然而,它们的长久运转安宁性尚未满意光伏产物的条件,加倍是对财富级大面积的钙钛矿模组来说,其寿命远低于商用晶硅太阳能电池,钙钛矿太阳能电池从测验室走向墟市仍任重道远。
该团队开辟出更绿色、更具经济性的“气相辅助外外重构”工夫,相较于前代气相氟化工夫,新步骤无需专用修设,仅通过气相重积众齿配体即可杀青钙钛矿外外构造的原位重构太阳能,分开缺陷富集的外外单位,杀青离子弗成逆转移的贬抑。
这项立异工夫不只阐明白弗成逆离子转移是导致器件职能万世衰弱的性质原由,更通过贬抑该经过初度正在钙钛矿电池上杀青了与硅太阳能电池比肩的户外安宁性,同时工艺本钱较前代工夫大幅降落,且统统兼容现有光伏产线修设系统,为钙钛矿光伏工夫的周围化行使扫清了环节报复,记号着该周围从测验室立异向财富化落地迈出了里程碑式的一步。
经由气相辅助外外重构的太阳能电池杀青了更高的光电转换出力和安宁性。0.16cm2单位电池和 785cm2太阳能模组的 PCE 判袂为 25.3% 和 19.6%。光 / 暗轮回加快老化测试结果标明,模组的估计 T80寿命(出力降落至初始出力的 80% 所需的时分)抵达 2478 次轮回(等效于 25℃ 处境下轮回运转凌驾 6.7 年),为报道中最具安宁性的钙钛矿模组。
为了进一步考试钙钛矿模组的户外安宁性,正在高温高湿的夏日将钙钛矿模组和商用晶硅太阳能电池一道比照,发掘财富级钙钛矿模组映现出与商用晶硅太阳能电池相当的安宁性。而且因为钙钛矿电池较低的温度系数,其正在高温条款下的功率坚持率乃至优于晶硅太阳能电池,阐明了钙钛矿太阳能电池实质行使的恐怕性。
为了探究安宁性擢升的背后机制,通过正在光 / 暗轮回条款下剖析钙钛矿薄膜外外描写演变和元素散布状况,发掘经由气相辅助外外重构的薄膜映现出更强的可逆克复动作,外明气相辅助外外重构有用阻断了碘离子向电子传输层的弗成逆转移旅途,支撑了界面构造的平均性与致密性,从而明显擢升了原料安宁性。