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【前沿】钙钛矿光伏电池稳定商业化技术探索

本文摘要:钙钛矿太阳能发电电池想在商业光伏市场中占有一席之地,就必不可少回绝电池不但动能转换高效率、制取低成本,还务必其元器件自身具有低的可靠性,特别是在是在一定环境湿度自然环境工作中时的可靠性。

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钙钛矿太阳能发电电池想在商业光伏市场中占有一席之地,就必不可少回绝电池不但动能转换高效率、制取低成本,还务必其元器件自身具有低的可靠性,特别是在是在一定环境湿度自然环境工作中时的可靠性。文中创作者应用了一种新式加工工艺,在钙钛矿层中引入了长链高聚物(PEG,聚乙二醇)组成框架结构,搭建了16%的动能转换高效率,另外其仍未PCB的电池在70%的空气湿度下经历了300小时后,仍然具有较高的高效率键入,且这类加工工艺制取出带的钙钛矿薄膜对水具有显著的自整修作用,这为未来钙钛矿电池规模性商业获得了概率。

  制取方式  图1展览了文中的电池结构,类似传统式的无机物介孔层结构。电池的制取全过程类似平面图异质结结构的电池,配搭TiO2与Spiro-OMeTAD做为电子器件和空穴的传输层。钙钛矿的制取为基本的水溶液一步法,在钙钛矿前轮驱动液(PbCl2,MAIinDMF)中含有绝缘层的高聚物长链分子结构(PEG),制取全过程中热处理工艺溫度为105℃。

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  钙钛矿薄膜息息相关  图2是钙钛矿的SEM息息相关的顶视图和剖面图,e、g(scalebar1um)没含有PEG,f、h(scalebar3um)含有了PEG,能够显出仍未含有PEG的钙钛矿薄膜孔眼比较多,薄厚很不分布均匀,而含有PEG的薄膜覆盖率与分布均匀性皆得到 大大提高,合理地的避免 了短路故障走电的状况再次出现。  下图中,a、b、c(scalebar10nm)分别是钙钛矿薄膜的环状暗场像及其Pb元素与O原素的EDS电子光学。PEG在这里结构中作为了三维烘托框架,另外,PEG框架结构还降低了反映结晶体速度,d是钙钛矿破乳全过程中的动态性XRD谱线,引入PEG框架结构后,反映全过程中的正中间相互之间直至70分鐘之后才逐渐消退。


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