钙钛矿太阳能电池已经被一个有前途的候选人为下一代光伏技术与效率高、生产成本低、潜在变革型的可再生能源部门。然而,现有的叠层制造技术创建问题阻碍了这项技术的商业化。
钙钛矿一步解决太阳能电池制造的旋转涂布方法。图片来源:朱Zonglong博士的研究小组/香港城市大学
研究人员香港城市大学(接受)和国家可再生能源实验室(NREL)在美国这样合作创建一个新的一步solution-coating策略,简化了制造工艺,消除了障碍已经被商业化。
减少了设备处理步骤的数量在不牺牲设备效率将有助于减少过程复杂性和制造成本,从而提高已经的工艺性。
Zonglong朱博士研究领导者和助理教授,香港城市大学化学系
他补充道,“我们与一个新颖的方法来解决生产问题co-process hole-selective接触和钙钛矿层在一个步骤中,导致先进的效率24.5%,反向钙钛矿的特殊稳定的太阳能电池。这有助于把商业化的技术更近一步。”
已经被通常利用一层生产技术,包括顺序存放不同的太阳能电池层之上。
尽管这种方法已经有效地制造高性能钙钛矿的太阳能电池,它有几个缺点,可能阻止其商业化,包括增加制造成本,同质性不足,和可重复性。
约瑟夫·m·路德从NREL博士和朱博士一起工作,开发一种新的方法来创建有效的反向钙钛矿的太阳能电池,使hole-selective接触和钙钛矿光吸收体自发形成一个solution-coating过程。
它们形成一个强大的自组装单层作为优秀hole-selective接触而钙钛矿结晶。这个单solution-coating过程不仅解决了润湿性问题也简化了设备制造通过创建hole-selective接触和钙钛矿同时光吸收器,而不是传统的分层技术过程。
功率转换效率为24.5%,新开发的PSC设备可以保持超过90%的初始效率即使在1200小时的连续操作在其最大功率点。其效果相当于类似已经具有类似特征。
多学科团队也证明了新策略与不同的自组装单层分子系统,钙钛矿成分、溶剂、和可伸缩的处理过程,如旋转涂布和刮刀涂布过程。此外,已经使用新方法创建的操作类似于那些使用之前创建的技术。
朱博士补充说,“通过引入这种创新的方法,我们希望为钙钛矿研究社会提出了一个更直接的方法制造高性能太阳能电池和潜在的加速钙钛矿的过程中把他们推向市场。”
找到一组自组装单层分子最适合这个方法和提高已经的整体性能,研究小组打算调查之间的相互作用自组装单层分子结构和钙钛矿详细前兆。
该研究发表在《华尔街日报》自然能源。
朱博士和路德是相应的作者的研究。
co-first作者郑博士博士发源地,并且从NREL Chen Min,李先生甄接受,和张艺谋博士从化学科学与工程学院,洛桑联邦理工(EPFL)在瑞士。欧洲杯线上买球
研究工作进行的特别支持创新和技术基金和绿色科技基金在香港。
期刊引用:
郑,X。,et al。(2023)hole-selective接触和吸收器的研究提高钙钛矿的加工性能的太阳能电池。自然能源。doi: 10.1038 / s41560 - 023 - 01227 - 6。
来源:https://www.cityu.edu.hk/