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通过改善光管理钙钛矿硅串联太阳能电池创下新纪录

发布时间:2022-06-24 20:58:02编辑:来源:

使用微结构层,HZB团队已经能够提高钙钛矿硅串联太阳能电池的效率,达到25.5%,这是迄今为止最高的公开价值。该团队使用计算仿真来研究具有不同纳米结构表面的各种器件设计中的光转换。这样就可以优化照明管理并进行详细的能耗分析。该研究现已发表在《能源与环境科学》上。

由硅和金属卤化物钙钛矿制成的串联太阳能电池化合物可以将太阳光谱的很大一部分转换成电能。然而,一部分光被反射并且因此出于能量转换的目的而损失。使用纳米结构,可以显着减少反射,从而确保太阳能电池捕获更多的光。例如,可以将金字塔形微特征蚀刻到硅中。然而,这些特征导致硅表面的微观粗糙度,使其不再适合作为用于沉积极薄钙钛矿层的衬底。这是因为钙钛矿通常通过固溶处理沉积到抛光的晶片上,形成极薄的薄膜,比金字塔形特征薄得多。因此,粗糙蚀刻的硅表面层阻止形成均匀的保形层。

效率从23.4%提高到25.5%

由HZB物理学家SteveAlbrecht领导的一个团队研究了串联太阳能电池中具有纹理的光管理的另一种方法。该团队制造了一种高效的钙钛矿/硅串联装置,其硅层被蚀刻在背面。可以将钙钛矿层旋涂到硅的光滑表面上。之后,团队将聚合物光管理(LM)箔纸应用于设备的正面。这样就可以在平坦的表面上加工高质量的钙钛矿薄膜,同时仍然受益于正面纹理。“通过这种方式,我们成功地大大提高了整体钙钛矿硅的效率该研究的第一作者,Albrecht团队的博士后研究员MarkoJošt说,异质结串联细胞从23.4%增至25.5%。

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