Forskerhold gennemfører undersøgelse af perovskite solcellemoduler

Et forskerhold har gennemført en gennemgang af de seneste fremskridt inden for perovskite solcellemoduler. Perovskite-solceller lover meget for den næste generation af solcelleteknologi. Med denne lovende teknologi følger der et behov for højkvalitets perovskitfilm til store solcellemoduler. Holdets undersøgelse hjælper forskere, der arbejder hen imod yderligere kommercialisering af perovskite solcellemoduler.

Holdet, med forskere fra Hangzhou Dianzi University, University of Sialkot, Changzhou University, Nanjing University of Posts and Telecommunications og Chinese Academy of Sciences, offentliggjorde deres resultater i tidsskriftet Nano Research Energy .

I deres undersøgelse undersøgte og opsummerede holdet de seneste fremskridt inden for perovskite fotovoltaiske moduler, og fokuserede deres opmærksomhed på de belægningsmetoder, der blev brugt på disse moduler. Disse metoder omfattede spincoating, rakelblading, slot-die-coating, spraycoating, inkjet-udskrivning, blødt belægningsaflejring og dampaflejring. De undersøgte også vækstreguleringen af ​​perovskitfilm af høj kvalitet og stort område. Deres undersøgelse omfatter fremtidige udviklingsretninger og perspektiver for perovskite solcellemoduler.

Perovskit-solcellerne tilbyder optoelektriske egenskaber, der er meget nyttige i fotovoltaiske applikationer. Perovskite solceller er billigere og kan fremstilles mere enkelt end de silicium solceller, der er i brug i øjeblikket. På grund af dette tiltrækker disse perovskit-solceller opmærksomhed fra både den akademiske verden og industrien. Især perovskit-solcellerne er højeffektive og kan fremstilles gennem billige processer.

Perovskite-solceller har opnået en certificeret effektkonverteringseffektivitet i laboratorieskala på 25,7 procent. På grund af deres høje effektkonverteringseffektivitet og lave omkostninger har perovskite-solcellerne et stort løfte for fremtidig kommercialisering. Men mens disse højeffektive perovskit-solceller kan fremstilles med et areal på mindre end 0,1 cm ² , oplever forskere udfordringer med succes med at forstørre perovskitfilmene til større solcellemoduler.

Forskere har svært ved at udvide højkvalitetsfilmene fra små til store moduler. Den høje effektkonverteringseffektivitet, der kan opnås med perovskit-solceller med lille areal, falder betydeligt, når de bruges i større perovskit-solceller. Indtil denne forhindring kan overvindes, er det svært at fremstille disse perovskit-solceller til kommerciel brug i store områder.

"For at fremstille store perovskite solcellemoduler hen imod industrialisering skal mange problemer løses, såsom den relativt lave effektivitet af store perovskite solcellemoduler, forberedelse af perovskite film med stort område og høj kvalitet og designet af sammenkoblede underceller til sammensatte moduler," sagde Liang Chu, professor ved Hangzhou Dianzi University. Det første trin er at være i stand til at afsætte perovskitfilm med stort område med høj ensartethed og reproducerbarhed.

Processerne til afsætning af perovskitfilm med stort areal varieres uden en standardiseret industriel skala. Disse belægningsmetoder er vigtige, fordi tykkelsen, krystalliniteten, overfladeruheden og kompaktheden af ​​perovskitfilm direkte påvirker deres absorption, ladningsgenerering og -separation og enhedens ydeevne. Forskerholdet undersøgte og analyserede de forskellige belægningsmetoder, identificerede deres begrænsninger og udforskede de potentielle perovskit-fotovoltaiske moduler, der kan rumme til fremtidige kommercielle anvendelser.

Med henblik på fremtidig kommercialisering noterer forskerholdet flere udviklingsretninger. De foreslår, at forskere fortsætter med at udvikle belægningsmetoderne til de store perovskitfilm af høj kvalitet, med perovskitsammensætningerne yderligere optimeret for at forbedre de effektive perovskit-fotovoltaiske moduler.

De foreslår også, at de nedgravede og overfladelag skal modificeres samtidigt for at passivere perovskit-defekterne i perovskit-fotovoltaiske moduler. Disse grænsefladelag løser korrosionsreaktionsproblemet. Holdets sidste anbefaling er, at forskere bør overveje stabilitetsstrategierne, som er blevet brugt i vid udstrækning i perovskit-solceller med lille areal. "Disse strategier kunne i høj grad forbedre stabiliteten af ​​store perovskite solcellemoduler," sagde Chu. + Udforsk yderligere

Forskere fremstiller højtydende perovskit-undermoduler med stort område til solceller