科学家创造世界纪录,突破大面积钙钛矿电池2(2)
“这是一组非常不错的电池器件性能参数。” 彭军对 DeepTech 说。
他和团队尝试把钙钛矿太阳能电池的有效面积扩大到 1.2 平方厘米,测试结果显示,在大于 1 平方厘米有效面积的钙钛矿电池上,获得了 21.6% 的光电转换效率,经认证的电池器件填充因子高达 0.839。
这进一步证明了,该纳米化图案 TiO2 电子传输层在提升钙钛矿电池器件填充因子上的优势。“测试结果令我们非常兴奋。” 彭军说。
图丨1 平方厘米钙钛矿电池的器件性能和长期稳定性测试(来源:Science)
目前,钙钛矿太阳电池的开路电压和短流电流已经做得非常突出,大多数钙钛矿太阳能电池的器件效率局限在填充因子上。
彭军告诉 DeepTech,“如何降低大面积钙钛矿太阳能电池器件的串联电阻,提高电池器件的填充因子,进一步提高大面积钙钛矿太阳能电池光电转换效率,会成为钙钛矿电池研究领域的趋势。”
“将继续钙钛矿研究”
另据悉,彭军在钙钛矿太阳能电池稳定性方面也有可喜的研究成果:在经过 1000 小时的暗场湿热环境(85℃和 85% 的相对湿度)老化之后,封装电池仍可以保持 91% 左右的初始效率。
这说明,钙钛矿电池器件的稳定性有了实质性提高。他认为,钙钛矿太阳能电池技术,正在慢慢走向成熟。也许过不了多久,就能看到钙钛矿太阳能电池产品的面世,那将意味着真正地走向了产业化。
图丨彭军在实验室(来源:受访者)
大多数高效率钙钛矿太阳能电池是 0.1 平方厘米左右的小面积电池,而商业化的晶硅太阳能电池一般是 6 英寸或者更大。
尽管钙钛矿太阳能电池目前无法和商业化的晶硅太阳能电池相媲美,但是,钙钛矿太阳能电池的发展前景非常被业内人士看好。尤其是钙钛矿 - 晶硅叠层太阳能电池,有巨大的光电转换效率潜力。
相比单结晶硅电池,通过结合钙钛矿 - 晶硅叠层太阳能电池,其能更好地利用太阳光并获得更高的效率。据报道,目前 1 平方厘米有效面积的钙钛矿 - 晶硅叠层太阳能电池的光电转换效率高达 29.5%,已远远超过单结晶硅太阳能电池的光电转换效率。
彭军认为,在过去两年,钙钛矿太阳能电池在稳定性方面取得了实质性进展。这些成果,提高了钙钛矿太阳能电池成为下一代薄膜光伏技术的可能性。
谈及未来发展,彭军对 DeepTech 表示,今年博士后出站以后,他将继续从事钙钛矿太阳能电池、钙钛矿 - 晶硅叠层太阳能电池以及晶硅太阳能电池方面的研究。
“我觉得做大面积钙钛矿太阳能电池、以及大面积钙钛矿 - 晶硅叠层太阳能电池会是未来热门的研究方向。”
文章来源:《光学与光电技术》 网址: http://www.gxygdjs.cn/zonghexinwen/2021/0226/405.html