具有无机电荷提取层的高效稳定的大面积矿太阳能电池
Wei Chen1, Yongzhen Wu2, Youfeng Yue2
1Photovoltaic Materials Unit, National Institute for Materials Science, Tsukuba, Ibaraki 305-0047, Japan. Michael Grätzel Centre for Mesoscopic Solar Cells, Wuhan National Laboratory for Optoelectronics, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan, China.
Science (New York, N.Y.)
|October 31, 2015
概括
矿太阳能电池 (PSC) 现在在大面积 (>1厘米) 上实现了超过15%的功率转换效率,并提高了稳定性. 这一突破使用了强大的无机电荷提取层, 克服了以前的效率和耐用性的局限性.
科学领域:
- 材料科学
- 太阳能发电
- 可再生能源
背景情况:
- 矿太阳能电池 (PSC) 的功率转换效率 (PCE) 迅速提高.
- 在PSC中高PCE通常受到运行稳定性差和设备面积小 (<0.1厘米) 的限制.
- 目前面临的挑战包括实现高效的电荷提取和在大面积保持设备完整性.
研究的目的:
- 提高矿太阳能电池的稳定性和可扩展性.
- 在PSC中实现高PCE,其光圈面积大于1平方厘米.
- 消除歇斯底里并增强长期运行稳定性.
主要方法:
- 在平面PSC架构中使用了强度杂的无机电荷提取层.
- 采用薄 (10-20 nm) 电荷提取层,以确保快速提取载体并防止缺陷.
- 有超过 1 平方厘米的光圈面积的制造PSC.
主要成果:
- 获得超过15%的认证PCE,PSC的孔径面积大于1 cm2.
- 通过薄而坚固的无机层来快速提取载体,避免漏洞和缺陷.
- 消除了电流-电压歇斯底里,在光浸泡1000小时后保持了90%以上的初始PCE.
结论:
- 强度高的无机电荷提取层可以实现稳定,高效,大面积的PSC.
- 这种方法克服了PSC稳定性和可扩展性的关键局限性.
- 开发的PSC代表了矿太阳能技术商业可行性的重大进展.
