与传统的硅基太阳能电池板相比,钙钛矿太阳能电池板具有巨大的优势 - 成本更低。如果廉价可再生能源的梦想成为现实,钙钛矿太阳能电池板可能是关键。但他们也有一些研究人员正在努力克服的缺点。persoskite面板的效率低于传统面板,这意味着将撞击它们的阳光转化为电力的效果更小。它们也降解得更快,容易受潮,并且在商业上更难生产。
钙钛矿喷涂ETL
纽约大学工程学院的研究人员与北京大学,中国电子科技大学,耶鲁大学和约翰霍普金斯大学的同事们一起,认为他们能够回答最后一个问题。每块钙钛矿太阳能电池板由几层组成。一个被称为电子转移层或ETL,其促进了两个相邻层之间的电子转移。
根据科学日报的报道,到目前为止,通过旋转铸造将ETL沉积在面板表面,其中包括旋转电池并允许向心力将ETL流体分散在钙钛矿衬底上。但是这种技术仅限于小表面,并导致不一致的层,降低了太阳能电池的性能。旋转铸造不适用于大规模商业制造。
研究人员选择了化合物[6,6] - 苯基-C(61) - 丁酸甲酯 - 俗称PCBM--由于其作为ETL材料的良好记录,并且因为在粗糙层中应用PCBM提供了改进的可能性导电性,较少的可穿透界面接触以及增强的光俘获。最重要的是,它可以喷涂,这一过程适合商业生产。与旋转铸造技术相比,将ETL喷涂到面板表面上导致效率提高30%。
“对平面引脚设计的ETL选项的研究很少,”负责该研究团队的安德烈泰勒教授说。“平面细胞的关键挑战是,你如何以不破坏相邻层的方式实际组装它们?我们的方法简洁,重现性好,可扩展。这表明,对PCBM ETL进行喷涂可能会对改善钙钛矿太阳能电池的效率基线具有广泛的吸引力,并为近期的破坏性pin pin钙钛矿太阳能电池提供理想的平台。“
除了比常规太阳能电池板更少的制造成本之外,钙钛矿还具有从广泛的可见光谱产生电的附加优点。由于像这样的研究项目,它们不像传统面板那样高效或耐用,但每天都在接近商业可行性。国家自然科学基金委,国家自然科学基金委创新研究基金会,中国国家留学基金管理委员会和美国国家科学基金会为该研究提供了资助,该研究最近在纳米科学杂志上发表 。