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第三代钙钛矿光伏电池原材料

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第三代钙钛矿光伏电池原材料

钙钛矿太阳能电池(PSC,perovskitesolarcell)是利用钙钛矿型的有机金属卤化物半导体作为吸光材料的太阳能电池。钙钛矿最初单指钛酸钙(CaTiO3)这种矿物,后来把结构为ABX3以及与之类似的晶体统称为钙钛矿物质。

钙钛矿电池属于第三代太阳能电池,其结构大致可以分为正置(n-i-p)结构和倒置(p-i-n)结构两大类,电池结构简单。以反型平面钙钛矿电池为例,自下往上依次为:玻璃、透明电极(ITO或FTO)、电子传输层、钙钛矿层、空穴传输层、金属电极。

2、优势

(一)生产制造成本低廉。钙钛矿材料是一种人工合成的晶体材料,钙钛矿材料对杂质不敏感,通常90%左右纯度的钙钛矿材料就可以用于制造效率达到20%以上的太阳能电池。晶硅材料纯度必须达到99.9999%以上才能用于制造太阳能电池。硅型太阳能电池的设备批发价为每千瓦500~1000美元,而钙钛矿型预计仅为一半左右。

(二)太阳能电池转化效率高。理论效率来看,新式钙钛光伏电池的单层理论效率可 达 31%,钙钛矿叠层电池,包括晶硅/钙钛矿的双节叠层转换效率可达 35%,钙钛矿三节层电池理论效率可达 45%以上。

(三)电池发电成本低。钙钛太阳能电池的转化效率高,按制造工艺的提高,甚至有可能会比火力发电还低

(四)重量低:重量仅为硅型的十分之一,便于安装在建筑物和纯电动汽车(EV)上。如果印刷在塑料等柔软的基板上,还能够弯曲,设置于建筑物的外墙等处,把街头变为可再生能源的“发电站”。