侯毅&周学昌&王在伟Joule综述:柔性钙钛矿基多结光伏器件
侯毅&周学昌&王在伟Joule综述:柔性钙钛矿基多结光伏器件
柔性太阳能电池(FSCs)因其高功率重量比,特别适用于可穿戴/便携式电子设备、建筑一体化光伏、无人机和卫星以及空间可部署太阳能阵列等应用。多结FSCs通过集成多个具有互补带隙的柔性光吸收层,提供了提高功率转换效率(PCE)的途径。钙钛矿材料具有优异的光电性能、可调带隙、机械耐久性、低成本原材料、低形成能和基于溶液的制备工艺,是FSCs,尤其是多结FSCs的理想光敏材料。
新加坡国立大学侯毅,深圳大学周学昌和中国科学院王在伟等人在Joule期刊上发表综述文章,总结了柔性钙钛矿基多结器件的最新进展,并深入探讨了各种器件配置。基于柔性钙钛矿基多结器件的挑战,研究团队通过借鉴钙钛矿单结FSCs的经验,讨论了与钙钛矿层、柔性基底、电极和电荷传输层相关的解决策略。此外,还展望了柔性钙钛矿基多结器件的配置设计、材料选择、封装和可扩展制造。
高效柔性钙钛矿基多结太阳能电池
文章总结了柔性钙钛矿基多结太阳能电池的最新进展,特别是全钙钛矿、钙钛矿/有机、钙钛矿/CIGS和钙钛矿/硅多结器件的效率提升。例如,全钙钛矿双结器件的效率已达到24.7%,而钙钛矿/CIGS双结器件的效率更是达到了26.57%。
材料选择与机械性能优化
文章详细讨论了钙钛矿材料的机械性能与其化学成分之间的关系,提出了通过调整A位、B位和X位离子来优化钙钛矿材料的机械性能的策略。例如,通过引入聚合物添加剂和交联剂,可以有效提高钙钛矿薄膜的柔性和恢复性。
可扩展制造与封装技术
文章探讨了柔性钙钛矿基多结器件的可扩展制造技术,如卷对卷涂层技术,并强调了封装技术对提高器件长期稳定性的重要性。通过结合有机和无机封装层,可以实现优异的柔性和对水分、氧气的强屏障性能。
参考文献:
Shuangyan Hu, Wanli Li, Shunchang Liu, Zhiwen Zhou, Yaokang Zhang, Ziqing Luo, Huanyu Jin, Qun Jin, Yi Hou, Xuechang Zhou, Zaiwei Wang,
Flexible perovskite-based multiple-junction photovoltaics,
Joule,2025,101870,ISSN 2542-4351,
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2542435125000510
本文原文来自Joule期刊