清華大學(xué)實(shí)現(xiàn)超過25%的柔性鈣鈦礦太陽能電池世界最高效率紀(jì)錄
近日,清華大學(xué)電機(jī)系易陳誼研究員團(tuán)隊(duì)通過開發(fā)可適用于柔性襯底的化學(xué)水浴制備二氧化錫(SnO2)電子傳輸層工藝實(shí)現(xiàn)了25.09%(認(rèn)證效率為24.90%)的柔性鈣鈦礦太陽能電池的世界最高效率紀(jì)錄。 ,\5]n&T;r 柔性鈣鈦礦太陽能電池(FPSCs)因其輕薄、高功率質(zhì)量比、可彎折賦型等獨(dú)特優(yōu)勢而備受關(guān)注。然而,F(xiàn)PSCs的加工過程和使用過程都會(huì)受外力和形變的影響,并且柔性襯底常使用的PET等襯底很難長時(shí)間耐受超過150攝氏度以上的高溫,因此其表面很難沉積需要進(jìn)行高溫后處理的FTO等導(dǎo)電薄膜,只能使用ITO等材料。而ITO容易在較低pH條件下被強(qiáng)酸所腐蝕,導(dǎo)致很難用傳統(tǒng)的SnCl2添加鹽酸的化學(xué)水浴法(最低pH約為1)在該柔性襯底上制備高質(zhì)量的SnO2電子傳輸層薄膜。因此,目前柔性鈣鈦礦太陽能電池效率仍然顯著低于剛性器件。 J=/|iW
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圖1.柔性器件結(jié)構(gòu)圖及其實(shí)物以及基于化學(xué)水浴制備的柔性鈣鈦礦電池效率測試曲線 r+HJ_R,5A 為解決這些問題,易陳誼團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種高質(zhì)量SnO2電子傳輸層的制備新工藝。通過使用SnSO4取代常規(guī)的SnCl2作為錫源,能夠在不添加強(qiáng)酸,恒定pH條件下可控生長制備SnO2薄膜,從而使其適用于對酸敏感的柔性ITO襯底;跍睾颓铱煽氐纳L環(huán)境獲得了覆蓋均勻的致密SnO2薄膜,并且利用該薄膜實(shí)現(xiàn)了25.09%(認(rèn)證效率為24.90%)光電轉(zhuǎn)換效率(PCE)的FPSCs,該效率為目前報(bào)道的柔性鈣鈦礦太陽能電池的世界最高效率紀(jì)錄。 J#CF S
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