除了多晶硅和非晶硅薄膜太阳能电池外,人们还开发了基于无机化合物的薄膜太阳能电池。这些无机薄膜材料主要包括以砷化镓、硫化镉、碲化镉和铜为代表的III-V族化合物。然而,自然环境中的许多因素可能会破坏钙钛矿电池的化学稳定性,因此此类太阳能电池仍处于实验阶段,暂时无法商业化。
HTM作为空穴传输层必须满足以下条件:1)HOMO能级必须高于钙钛矿材料的最大价带,以利于空穴从钙钛矿层传输到金属电极; 2)具有较高的导电率,可降低串联电阻,提高FF; 3)HTM层和钙钛矿层紧密接触。合理控制钙钛矿材料中不同卤族元素的含量,可以很好地调节其形貌和光电性能。钙钛矿太阳能电池中空穴的产生和收集效率是决定电池能量转换效率的重要因素。
1、钙钛矿电池发展前景
梅等人。采用介孔ZnO2、TiO2和多孔碳膜的双层组合代替spiro-OMeTAD作为空穴传输层材料,并采用混合阳离子(5-AVA)xMA1-xPbI3钙钛矿材料,获得了12.8%的能量转换效率[25 ]。随着技术的发展和成熟,钙钛矿太阳能电池的光电转换效率有望超过硅太阳能电池,具有非常广阔的应用前景。然后将该溶液通过旋涂或滴铸在n型半导体接触层上原位形成有机金属卤化物钙钛矿。
2、钙钛矿电池优缺点
钙钛矿太阳能电池制造成本低、效率高,但要实现市场应用,仍面临许多问题,如高效电池装置的稳定性和再现性、材料对空气和水的耐受性、非晶态太阳能电池的开发等。 -有毒电池材料。目前,钙钛矿太阳能电池主要有两种结构:基于多孔结构的介观太阳能电池;以及基于多孔结构的介观太阳能电池。基于平面异质结构的薄膜太阳能电池。
3、钙钛矿电池最新进展
这两类电池的工作机制基本相似。在阳光下,钙钛矿材料被激发产生光生电子和空穴对。这两种载流子分别被n型电子传输层和p型空穴吸收。它被空穴传输层收集并传输到FTO导电玻璃和金/银电极以产生电势差。为了制备高质量的钙钛矿吸光层,出现了四种有代表性的制备方法:一步溶液法、两步溶液法、双源气相沉积法和气相辅助溶液法。
4、钙钛矿电池或迎量产元年
摘要:钙钛矿太阳能电池的研究在过去五年中发展迅速,已成为一个非常活跃的研究领域。电池效率在短时间内得到显着提高。钙钛矿太阳能电池具有转换效率高、制备成本低、环境友好等优点,有望成为独立的清洁能源和可穿戴等柔性设备。由于环境保护和进一步提高电池性能的需要,替代钙钛矿材料中的Pb元素一直是备受关注的领域。
埃佩龙等人。 [44]研究了具有平面FAPbI3钙钛矿结构且无多孔TiO2层的电池,获得了平均光电转换效率为9.7%,最高为14.2%。