狭缝涂布高效、稳定的大面积甲脒铯钙钛矿太阳能并联模组

来源 :第八届新型太阳能材料科学与技术学术研讨会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yczhudong
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  当前,基于稳定钙钛矿材料体系的大面积钙钛矿太阳能模组的研究对于钙钛矿光伏技术迈向产业化应用有着重要意义.本文中,我们基于狭缝涂布技术开发了一种高质量大面积FA0.83Cs0.17PbI2.83Br0.17 (FACs)钙钛矿薄膜制备方法.通过研究低挥发性N-甲基吡咯烷酮溶剂和室温非挥发性强配位二苯亚砜添加剂对涂布过程中FACs钙钛矿的晶体成核与生长速度调控机制,结合进一步反溶剂浴处理制备出高质量的大面积(> 200 cm2)FACs钙钛矿薄膜, 并将其组装成结构为FTO/Ni0.8Mg0.15Li0.0sO/FA0.83Cs0.17PbI2.83Br0.17/LiF/C60/BCP/Bi/Ag的平面反式钙钛矿太阳能并联模组.该模组结构设计可以有效避免钙钛矿活性层与金属电极直接接触并发生反应造成的器件稳定性问题.活性面积为20.77 cm2的并联模组实现了16.63%的准稳态认证效率.封装模组在自然太阳光昼/夜循环辐照下工作10000小时,仍保持初始效率的97%;在白光LED辐照、最大功率点追踪且模组表面温度约为50℃的条件下,大气环境老化1187小时后,仍保持初始效率的95%.这一研究结果为面向实际应用的高效、稳定钙钛矿太阳能模组的开发提供了新思路.
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一步溶液法因其操作简单而成为制备钙钛矿太阳能电池的(Perovskite solar cells,PSCs)的经典方法之一.然而,使用此法制备的钙钛矿薄膜经常会出现各种缺陷,例如:枝晶、孔洞和大面积的裸露,其器件性能也不稳定.因此,根据结晶动力学原理,以及基于传统的一步溶液法,本文使用反溶剂快速萃取除去溶剂,优化钙钛矿晶粒成核和晶体生长过程,以此提升相应PSCs的光电性能和环境稳定性.在结构为FT
叠层太阳电池能够有效增加太阳光谱的响应范围,克服单结电池效率的Skockley-Queisser极限,已成为制备高效光伏器件的重要手段之一.然而,由于缺少合适的透明背电极及其制备工艺,因此半透明器件的光电转换效率仍然滞后.为此,我们首先采用软溅射法低温制备非晶α-IZO透明电极,通过调控溅射参数,获得高质量的α-IZO薄膜:在近红外短波段透光率为85%、电阻率为4.18×10-4Ω·cm、迁移率为