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反式钙钛矿太阳电池(IPVSCs)具有制备工艺简单、可低温成膜、易于实现柔性化, 适合与传统硅太阳电池结合制备叠层器件等优势,应用潜力巨大,受到了国内外科研工 作者的广泛关注。目前,单结 IPVSCs 光电转换效率(PCE)已达到 25%以上,展现出 巨大的商业化前景。为了提高 IPVSCs 器件的性能,研究人员在钙钛矿材料的组分优化、 添加剂选择以及表面钝化等方面做了大量工作。与此同时,IPVSCs 的界面研究对提升 器件的 PCE 和稳定性也是至关重要的,特别是电极界面的修饰。因为阴极界面层(CIL) 能够起到改善阴极界面能级排列,增强电子提取,减少非辐射复合损失,甚至保护钙钛 矿层等作用,所以 CIL 的研究对提升 IPVSCs 的 PCE 和器件稳定性是十分必要的。
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近年来,钙钛矿太阳能电池 (PSCs) 由于具备能量转换效率高、成本低、可溶液法制备 等优点,受到了科研工作者和产业界的广泛关注。PSCs 虽然发展迅速,但钙钛矿薄膜中的缺 陷仍是制约电池能量转换效率 (PCE) 提高的重要因素。有机-无机杂化钙钛矿材料是目前应 用于 PSCs 中最常见的光吸收层材料,其合适的带隙结构为 PSCs 提供了高的电流密度。然而 作为多晶薄膜,其制备过程中会不可避免产生大量晶界缺陷,这些缺陷会成为钙钛矿层中载 流子非辐射复合中心,不利于器件的光伏性能。本文通过添加剂工程在钙钛矿晶界处引入有 机聚合物 502 粘合剂、无机物硫化钾 (K2S)、溴化铜 (CuBr2) 等,分别对晶界处常见的水氧 缺陷、Pb0 缺陷和 I 空位缺陷等进行了修饰钝化,提高了电池的光伏性能和稳定性。具体工作 主要内容如下:
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钙钛矿接力成为第三代电池技术,发展潜力巨大。钙钛矿电池利用钙钛矿结构材料作为吸 光材料,属于第三代高效薄膜电池。钙钛矿电池与组件呈现一体器件特征,制作工序一体 化。前道电池制作主要是在玻璃基板上制作钙钛矿电池各功能层,并利用激光将电池片划 分为若干子电池,形成串联结构;后道组件封装则是利用胶膜、TCO玻璃等将内部结构密 封保护,并安装接线盒与外部电路连接的设备。钙钛矿电池所需的生产设备主要有镀膜设 备、涂布设备、激光设备、封装设备四类,其中镀膜设备价值量占比最高。目前钙钛矿技 术尚处于产业化初期阶段,技术路线未定型,多种路径并存。
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Perovskite solar cells (PSCs) have achieved remarkable progress in the past decade and become the most powerful challenger of traditional silicon photovoltaics. Among the many designs, bifacial PSCs have received widespread attention these days due to their ability to fully utilize environmental reflection and scattering light to enhance energy yield. They also can provide better aesthetic design for building-integrated photovoltaics (BIPVs). However, the potential of bifacial PSCs is not limited to these traditional applications. Importantly, such architecture also serves as a universal component for multijunction cells and photon engineering, which are both critical for further efficiency improvement. In this review, the requirements of different functional layers under various applications are described in detail, starting from the structure of bifacial PSCs. The application developments are introduced, including albedo utilization, semitransparent PSCs (ST-PSCs), TSCs. The present issues (such as stability, large area, recombination of carriers at the back electrode and toxicity etc.) and the extra challenges of bifacial PSCs are highlighted. It is hoped that this review can provide new ideas for the future development and further improve the competitiveness of PSCs.
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新旧电力系统转型升级下,能源的可控化和可储化成为发展的核心。传统发电主要依靠燃煤(小部分有燃气等)。现阶段由于全球 气候危机和环境危机影响,双碳和能源转型正火热发展中,以风光发电为主流的新型发电方式开始逐渐替代传统发电。
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