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游经碧NC:组件22.7%效率 组件互连改进和低温衬底下的高质量薄膜
发布日期:2024-08-22 09:50    点击次数:181

(文末汇近期钙钛矿新进展)

钙钛矿模块设备的效率和稳定性主要受到可扩展的钙钛矿薄膜质量和子电池侧向接触的限制。尽管钙钛矿太阳能电池(PSCs)的效率迅速提高,但其长期稳定性仍然是实际应用中的一个重要问题,特别是在复杂的环境因素(如光、热和湿度)下。

基于此,来自中国科学院半导体所 游经碧&蒋琦等 研究人员进行了以下研究:

首先报告了通过恒定的低温基底调节钙钛矿中间膜的生长,以减缓结晶过程,从而在大规模尺寸上获得高质量的均匀钙钛矿薄膜,避免了环境温度对薄膜质量的影响。

其次,他们在顶层功能层沉积之前增加了一个称为P1.5的刻划步骤,可以在不引入任何额外材料的情况下在互联界面形成扩散屏障层,有效缓解了扩散降解过程。

通过这些策略,研究人员制造的倒置结构PSCs迷你模块(孔径面积14.61平方厘米)展示了22.73%的认证准稳态功率转换效率,并且在连续操作1000小时后,模块保持了超过90%的初始效率。

通过应用低温基底生长(LTSG)技术和P1.5刻划步骤,研究人员成功地制造了具有高效率和稳定性的钙钛矿太阳能模块。这些模块在连续操作1000小时后,仍能保持超过90%的初始功率转换效率。此外,研究人员还展示了在氮气手套箱中进行的未封装模块的长期最大功率点跟踪(MPP)操作稳定性测试,以及在85°C下进行的加速老化测试,证明了模块的稳定性得到了显著提升。

Fig. 1 展示了使用低温基底生长(LTSG)制备钙钛矿薄膜的工艺流程示意图,以及不同LTSG温度下中间膜和钙钛矿薄膜的光学照片和扫描电镜图像。

Fig. 2 展示了在不同LTSG温度下制备的钙钛矿薄膜的X射线衍射(XRD)和时间分辨光致发光(TRPL)结果,以及大面积钙钛矿薄膜的光学照片。

Fig. 3 展示了通过P1.5构建扩散屏障层(DBL)的模块结构示意图,模块的图像,以及有和没有P1.5(DBL)的模块的正向和反向扫描I-V曲线。

Fig. 4 展示了未封装模块在环境空气中(25°C,30-40%湿度)的老化稳定性跟踪,模块互联区域的光学显微图像,以及在模拟1倍太阳光照射下模块的长期MPP操作稳定性结果。

屏障层薄膜模块蒋琦钙钛矿发布于:北京市声明:该文观点仅代表作者本人,搜狐号系信息发布平台,搜狐仅提供信息存储空间服务。

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