钙钛矿太阳能电池在适当压力下获得性能提升

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科学家们正在寻找钙钛矿太阳能电池的最佳制造方法,现在已有多个备选方案。

来自尼日利亚非洲科技大学(AUST)的研究人员与美国伍斯特理工学院的工作人员合作提出了一个全新的方法。受到此前对有机薄膜太阳能电池材料研究的启发,该团队通过使用计算分析和实践实验研究压力对钙钛矿电池产生的影响。之前在罗德岛布朗大学的一项研究显示压力的正确应用如何密合钙钛矿太阳能电池的裂缝,但关于如何在生产过程中施加压力的信息仍然非常少。

该团队使用旋涂法制造了85个甲基铵基碘化铅钙钛矿太阳能电池,而后向其施加1-10兆帕(MPa)压力。结果发布在论文《钙钛矿太阳能电池的压力辅助制造》中,结论显示施加0-7MPa的压力能够增加电池转换效率。压力如超过7MPa,则效率因为装置受损而再次下降。

结果

在0-7MPa的压力下,9.84%的初始电池效率提升到13.67%,并在压力增加到10MPa的时候降低到10.89%。这个初始提升主要是由于改善了电池层之间的表面接触和增加了材料的密度。压力如果超过7MPa,钙钛矿损坏,电池层开始互相融合。

“这些启示……对于压力辅助工艺的设计非常重要,能够用于钙钛矿太阳能电池的制造,”AUST科学家说道。“压力的这个显著效果说明层压、冷焊和轧制/卷对卷加工等压力辅助工艺能够用于制造性能更优越的钙钛矿太阳能电池。”

该团队得出的结论是不考虑超过7MPa的压力,并建议在压力辅助制造工艺的开发过程中将层间接触、分层压实、渗透和潜在层面损坏的综合效应考虑在内。

来源:www.pv-magazine.com