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股票线上配资 突破性有机太阳能电池涂层:效率飞跃、成本大幅下降

发布日期:2024-09-14 14:07    点击次数:156

通过改良表面纹理股票线上配资,钙钛矿/硅层叠式太阳能电池的性能得到了显著提升。

一项发表在《Angewandte Chemie》杂志上的研究显示,采用特定有机分子涂层的新一代太阳能电池板可能即将面世。该涂层提升了由硅与钙钛矿构成的单片串联电池的效率和降低生产成本,这些电池利用工业化标准的微结构硅片进行生产。

在太阳能电池中,光能将半导体中的电子“击出”,留下带正电的“空穴”。这两个电荷载体的分离可用作电流收集。串联电池的开发旨在更高效地利用整个太阳光谱,从而提高太阳能电池的效率。

串联电池结合了两种不同的半导体材料,它们各自吸收不同波长的光。硅(主要吸收红光和近红外光)和钙钛矿(高效利用可见光)的组合成为这项技术的主要竞争者。单片串联电池通过在支架上依次涂覆这两种类型的半导体来制作。对于钙钛矿/硅系统通常采用区熔工艺生产的硅片实现,其特点是具有抛光或纳米结构的表面。但这些方法成本较高。

相比之下,采用Czochralski工艺生产的具有微米级锥体结构的硅片价格更加实惠。这种微纹理结构因其较低的反射率而具备更优良的光捕获能力。然而,在这些晶圆上涂覆钙钛矿时,会在晶体格中产生许多缺陷,从而影响电子性能。释放的电子的转移受到阻碍,导致电子-空穴复合更多地通过非发光过程发生,降低了钙钛矿层的效率和稳定性。

突破性的表面钝化技术

在南昌大学、苏州麦克斯韦科技、中石油管材研究所(陕西)、香港理工大学、武汉理工大学以及复旦大学(上海)组成的中国研究团队的姚凯(音译)教授带领下,开发了一种表面钝化策略,可以有效平滑钙钛矿层的表面缺陷。团队采用动态喷涂工艺制备了含三氟甲基噻吩乙基铵化合物(CF3-TEA),即使在微纹理的表面上也能形成非常均匀的涂层。

由于CF3-TEA涂层具有较高的极性和结合能股票线上配资,因此能够有效减弱表面缺陷的影响。非辐射复合被抑制,同时调整了电子能级,使界面上的电子更容易转移到太阳能电池的电子捕获层。经过CF3-TEA表面改性的基于直拉硅制成的普通纹理晶片的钙钛矿/硅叠层太阳能电池达到了接近31%的高效率,并保持了长期的稳定表现。