EPFL公布具有23.3%破纪录效率的钙钛矿太阳能组件

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瑞士洛桑理工学院EPFL领导的一个国际科学家小组基于该学院于2023年7月发布的效率为破纪录的25.32%2D/3D钙钛矿太阳能电池,开发出了一款太阳能面板。

“我们研究的新产品拥有更大的表面积,达到27.22平方厘米,并且拥有23.3%的傲人转换效率,” 该研究的主要作者Mohammad Khaja Nazeeruddin在接受《光伏》杂志采访时表示,“这使我们离这项突破性技术的商业化更近了一步,标志着钙钛矿太阳能电池的重大进步。”

Nazeeruddin和他的同事在《自然》杂志上发表了一篇题为《掺杂剂-添加剂对钙钛矿太阳能组件的协同增效作用》的论文,文中解释道,该组件能达到如此高的效率,要归功于掺杂剂-添加剂的协同组合策略,该策略旨在提高电池吸收剂的均匀性和结晶度。他们特别使用了氯化甲铵(MACl)作为掺杂剂,并使用了一种名为1,3-双(氰乙基)氯化咪唑([Bcmim]Cl)的路易斯碱离子液体作为添加剂。

该研究小组表示:“这种策略有效地抑制了钙钛矿前体溶液(PPS)的降解,抑制了MACl的聚集,能产生相均匀且稳定的钙钛矿薄膜,具有高结晶度,且缺陷更少。”

该面板的电池由氧化锡(FTO)底座、氧化钛(TiO2)和氧化锡(SnO2)电子传输层、3D钙钛矿层、2D钙钛矿层、spiro-OMeTAD空穴传输层以及金(Au)制成的金属触点构成。研究人员表示,在钙钛矿和空穴传输层之间的界面处使用2D钙钛矿层,可以改善电荷载流子的传输/提取,同时抑制离子迁移。

该组件采用玻璃-玻璃封装技术,并在紫外光照射下对组件进行边缘密封。

该面板的孔径面积为27.22 cm2,在标准照明条件下测试,认证效率为23.30%,稳定效率为22.97%。据研究小组称,这是有史以来该尺寸钙钛矿太阳能组件的最高效率记录。其补充说:“此外,钙钛矿太阳能组件显示出长期的运行稳定性,在室温条件下单日照连续照射1000小时后仍能保持94.66%的初始效率。”

科学家们相信这种组件技术可以转化为大规模生产,并带来钙钛矿光伏技术的商业化。

该研究小组还包括来自中国科学院南方科技大学西安交通大学苏州大学的学者,以及来自莫斯科国立罗蒙诺索夫大学、卢森堡科学与技术研究所(LIST)、德国维尔茨堡尤利乌斯·马克西米利安大学和日本桐荫横滨大学的学者。

来源:www.pv-magazine.com

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