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剑桥大学研发 印刷工艺保护钙钛矿太阳能电池

2020-07-13 16:22
微锂电
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导读:由剑桥大学领导的科学家开发了一种新方法,将铜保护层直接印在钙钛矿太阳能电池上,以保护活性层不受在生产后期经常造成的损伤。使用该层的电池与硅电池进行了不同串联组合测试,最高效率达到24.4%。

剑桥大学研发印刷工艺保护钙钛矿太阳能电池

最近在钙钛矿太阳能电池效率方面的进展已经得到了很好的证明,而且这项技术似乎已经在几年内接近于大规模商业生产。

然而,阻碍钙钛矿发展的主要问题之一是钙钛矿层本身的脆弱性。这通常被证明是对水分和其他条件的敏感电池可能面临的实地,他们也可能遭受损害,因为其他层沉积在其上。

通常用于在钙钛矿上沉积透明电极层的溅射过程在这里是一个特殊的问题。已经有几种方法可以防止在此过程中对钙钛矿的破坏。然而,剑桥大学的科学家们对这个问题采取了不同的方法,他们说这将为高效、半透明的钙钛矿设备开辟新的可能性。

该小组开发了一种在钙钛矿上“打印”一层氧化铜的方法。该层可以在低温下沉积,使用一种不破坏它的技术。即使只有3纳米厚,氧化铜层也能在透明导电氧化物溅射过程中保护钙钛矿免受损害。在发表于ACS能源快报的一篇论文中,描述了在钙钛矿光电上快速气相沉积高流动性p型缓冲层以获得高效半透明器件的过程。

剑桥大学研发印刷工艺保护钙钛矿太阳能电池

该大学的一份声明中写道:“成功的关键是他们的氧化物生长方法能够复制精确的、基于真空的技术的质量,但要在露天进行,而且要快得多。这最小化了对钙钛矿的任何损害,同时确保氧化物生长的密度很高,而不需要非常薄的一层。”

使用氧化铜层制作的钙钛矿太阳能电池的效率最高可达16.7%。这种半透明电池被集成到一系列硅电池技术中,包括由新加坡太阳能研究所(SERIS)开发的p型PERC和n型“垄断”电池。利用SERIS太阳能电池的四端串联可实现24.4%的最高效率。

据微锂电小组调查,剑桥的氧化铜沉积技术有可能扩大到商业化生产,而且它的研究代表了硅/钙钛矿串联电池集成的新方法,这也将使开发其他需要高质量保护层的设备成为可能。

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