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Updated: Jul 12, 2025
Flash Infrared Annealing for Perovskite Solar Cell Processing
Published on: February 3, 2021
半透明的矿太阳能电池具有超薄的保护性缓冲层
Erica Magliano1, Paolo Mariani1, Antonio Agresti1
1C.H.O.S.E. (Center for Hybrid and Organic Solar Energy), Electronic Engineering Department, University of Rome Tor Vergata, Via del Politecnico 1, 00133, Rome, Italy.
这项研究引入了一种使用过渡金属氧化物 (TMO) 的新型缓冲层,用于在氧化 (ITO) 沉积过程中保护半透明矿太阳能电池 (ST-PSC). 这种方法显著减少了喷损伤,提高了设备的性能和稳定性,用于各种光伏应用.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 可再生能源工程可再生能源工程
- 固态物理 固态物理
背景情况:
- 半透明矿太阳能电池 (ST-PSC) 对于合设备和透光光伏至关重要.
- 透明导电氧化物 (TCOs),通常是氧化物 (ITO),是标准的透明电极,但在喷沉积过程中容易受到损坏.
- 这种喷雾损伤会对ST-PSC的电性能产生负面影响.
研究的目的:
- 开发一种氧化物 (ITO) 沉积工艺,以尽量减少半透明矿太阳能电池 (ST-PSC) 中的喷雾损伤.
- 调查过渡金属氧化物 (TMO) 作为缓冲层在ITO喷雾过程中保护ST-PSC的有效性.
- 评估ST-PSC使用TMO缓冲层的性能和稳定性,用于并联太阳能电池和建筑集成光伏的应用.
主要方法:
- 开发一种采用超薄 (<10 nm) 过渡金属氧化物 (TMO) 缓冲层 (氧化瓦纳或氧化) 的ITO沉积工艺.
- 具有TMO缓冲层的ST-PSC的制造和表征,以评估电性能,寄生虫吸收,工作功能和氧气空缺.
- 扩大1cm2的ST-PSC的性能测试和光浸透稳定性的评估 (T80).
主要成果:
- 超薄的氧化瓦纳 (V2O5) 或氧化 (MoO3) 缓冲层有效抑制ST-PSC中的喷射损伤.
- 带有TMO缓冲层的设备表现出最小的寄生虫吸收,合适的工作功能和受控的氧气空缺.
- 实现了76%的最高填充系数 (FF) 和16.4%的效率 (与基于黄金的PSC相比减少不到10%).
- 成功扩展到1平方厘米的ST-PSC,FF率为70%左右,效率为15.7%.
- V2O5提供了优越的近红外透射率和显著更大的光吸收稳定性 (MoO3的T80为600小时,而MoO3为12小时).
结论:
- 过渡金属氧化物 (TMO) 缓冲层,特别是超薄的氧化物 (V2O5),在防止ST-PSCs在ITO沉积过程中发生喷雾损伤方面非常有效.
- 开发的方法可以制造高性能和稳定的ST-PSC,适用于并联应用和建筑集成光伏.
- 由于其卓越的稳定性和光学特性,V2O5成为一个有前途的缓冲层材料,尽管与MoO3.3相比,初始效率略低.
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