自從第一塊太陽能電池被制造,在60多年時間里,太陽能電池的發展已經歷經三代,種類也進一步豐富,其中第一代是以晶硅為主的太陽能電池,第二代以薄膜太陽能電池為主,最典型的是銅銦鎵、碲化鎘太陽能電池。第三代為新型的太陽能電池,主要包括鈣鈦礦太陽能電池、染料敏化太陽能電池、有機太陽能電池和量子點太陽能電池。
鈣鈦礦太陽能電池(PSCs)是利用鈣鈦礦結構材料作為吸光材料的太陽能電池,屬于第三代太陽能電池,鈣鈦礦電池材材料是鈣鈦礦太陽能電池的核心。鈣鈦礦材料使用有ABS型正八面體晶體結構的某一類物質。
鈣鈦礦電池材料
ABX3結構的化合物,其中A位,B為X位均可迭代替換,可替換的材質種類眾多。目前研究最多的為甲胺鉛鹵化物(MAPbX3)、甲脒鉛鹵化物(FAPbX3)、銫鉛鹵化物(CsPbX3)和銫錫鹵化物(CsSnX3)及其它們的混合性鈣鈦礦材料。
鈣鈦礦電池結構
在鈦礦電池結構主要分為介孔結構,正式平面結構,反式平面結構,正式平面結構的鈣鈦礦器件有利于提升其光電轉化效率,多用于學術領域;反式平面結構的鈣鈦礦器件便于制備,被廣泛用于產業領域。
鈣鈦礦電池組件
鈣鈦礦電池的優勢
1. 效率理論值高于晶硅,可制疊層電池,產業化意義重大。
2. 成本組件的成本較晶硅大幅降低原材料易得能耗較低。鈣鈦礦原材料純度要求低,且十分易得,用量亦低于晶硅類。
3. 輕薄且適應柔性基底,下游應用場景豐富。
參考:
https://mp.weixin.qq.com/s/ulQ9TwzkWqr9rsqqpH_VwA