厦门惟华光能研制的钙钛矿电池光电转换效率已达19.6%

厦门惟华光能有限公司研制出的钙钛矿太阳能电池光电转换效率已达19.6%,这超越了欧美、日本、韩国等研究所公开发表的同类型电池的转化效率,成为全球第一。钙钛矿电池(PVSK)是一种有机-无机复合型的,以MAPbX3 为吸光材料,配合电子和空穴传输材料的新型太阳能电池。其封装前的厚度仅有数微米,远薄于非晶硅、CIGS等传统薄膜太阳能电池,成本也仅是其它太阳能电池组件的三分之一,因此我们将钙钛矿太阳能电池命名为–超薄膜太阳能电池。

厦门惟华光能研制的钙钛矿电池光电转换效率已达19.6%

厦门惟华光能研制的钙钛矿电池光电转换效率已达19.6%

目前,光伏市场上占绝大部分份额的还是多晶硅电池,新一代的太阳能电池要取得市场的认可,至少要做到以下三点:首先,要在效率上与多晶硅接近;其次,要在价格上低于它;最后,组件的寿命也要接近它。第二代传统薄膜太阳能电池,一般都采用气相沉积的方法进行生产,需要高温和真空条件。其中最成功的三种电池–CIGS、CuInS和CdTe,他们在效率上已经接近多晶硅,但成本上相较于大规模生产的多晶硅,并没有优势,而且高温过程,限制了基底的选择和多节电池技术的应用。第三代有机太阳能电池,可以低温下用溶液法生产,还可以采用卷对卷的生产方式,使用柔性基底,成本相对于前代电池,有比较大的优势,但是目前,它的最高效率才刚过10%,要达到市场化应用,还需要进一步地提升效率。超薄膜太阳能电池,暨钙钛矿太阳能技术刚好结合了薄膜太阳能电池和有机太阳能电池的优点,超过15%的效率,可在低于150度的条件下生产,也可用于柔性基底。

从技术角度看,晶硅、砷化镓等无机半导体材料制备的第一代太阳能电池,尽管显示出了较高的转化效率,不过生产过程需要真空或高温条件,成本较高。第二代太阳能电池,包括CIGS、CdTe、非晶硅等,也面临类似的问题。新兴的第三代太阳能电池,如量子点电池、染料敏化太阳能电池、有机太阳能电池等,则可以利用印刷、喷涂等溶液法制备,大大降低制造的成本,但由于电荷分离效率低等问题,相对于其他太阳能电池技术,效率比较低。

钙钛矿太阳能电池不仅拥有第一代太阳能电池高转化效率的特点,还有第三代太阳能电池薄膜、柔性化的特点,可用于溶液法卷对卷生产。因此,钙钛矿太阳能电池,我们又称之为超薄膜太阳能电池是最有前景的。

 

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