www.brightoutdoorledlights.com
Электронная почта: yolanda@aweilighting.com
Wechat/WhatsApp: 86-18019093706

Состояние и тенденции развития новых материалов для солнечных элементов
I. Перовскитные солнечные элементы
Характеристики и преимущества материала
Перовскитные материалы обладают высоким коэффициентом поглощения, длинной длиной диффузии носителя и низкой скоростью нерадиативной рекомбинации, а лабораторная эффективность превышает 30%17.Процесс его приготовления прост (метод раствора или отложение паром)., стоимость ниже, чем у кристаллических кремниевых элементов, а разрыв полосы (1,2-2,3 eV) может регулироваться компонентами, что подходит для многосоединения.

Прорыв в применении:Команда Пекинского технологического института решила проблему неравномерной перовскитной пленки с широким диапазоном пробелов, добавив алкиламины с длинной цепью и подготовив прототип высокоэффективной клеток для складирования.
Проблемы и направления улучшения
Стабильность: легко подвергается воздействию влажности, ультрафиолетового света и температуры,и продолжительность жизни должна быть улучшена с помощью пассивации интерфейсов и технологии упаковки (например, стеклянной/полимерной упаковки).
Защита окружающей среды: Перовскиты на основе свинца токсичны, и исследования были направлены на безсвинцовые перовскиты (например, на основе цезия и олова)16. 2. Органические солнечные элементы
Свойства и применение материала
Органические материалы (такие как полимеры и мелкие молекулы) являются легкими, гибкими и обрабатываемыми раствором, что делает их подходящими для изготовления прозрачных/гибких устройств.Органическая солнечная батарея с графеновым электродом, разработанная MIT, обладает высокой проводимостью и оптической прозрачностью и может быть установлена на окнах и поверхностях автомобилей.

Улучшение эффективности: эффективность лаборатории достигает 19%, но эффективность значительно снижается при подготовке в больших масштабах.
Техническая оптимизация
Интерфейсная инженерия: оптимизировать совпадение донорских и акцепторных материалов с помощью молекулярного проектирования для улучшения мобильности носителей.
Структура устройства: Инвертированные органические солнечные элементы (акцепторы ITIC) могут уменьшить потери энергии6.
3Солнечные батареи с чувствительностью к красителям (DSSC)
Основные преимущества
Используя сенсибилизированные для красителей слои (такие как рутенийные комплексы), полупроводники диоксида титана и электролиты йода, он может работать при слабом свете, и является недорогим и экологически чистым.

Инновационное направление: квантовые точечные красители (например, сульфид свинца) могут расширить спектр поглощения и повысить эффективность до 12%.
Проблемы
Электролит подвержен утечкам, поэтому необходимо разработать альтернативы твердым электролитам6.

IV. Другие передовые материалы
Нанокристаллические солнечные батареи.
Нанокристаллические материалы (такие как квантовые точки) имеют высокую квантовую эффективность, с теоретической эффективностью, превышающей 30%, но необходимо решить проблему дефектов интерфейса зерна.

Складчатые и многосоединительные ячейки

Перовскит/кристаллический кремниевый ламинат: теоретическая эффективность превышает 30%, кристаллический кремний поглощает свет длинной волны, а перовскит улавливает свет короткой волны.

Тройная соединительная ячейка: структура GaInP/GaAs/Ge имеет эффективность 33%, подходящая для аэрокосмической промышленности.

Новые квантовые материалы.
Материал "промежуточного полосового состояния", разработанный Университетом Лихая, достигает 190% внешней квантовой эффективности посредством интеркаляции меди, нарушая теоретический предел Шокли-Кейссера.

V. Будущие тенденции и проблемы
Техническое руководство.

Легкий и гибкий: Разработка носимых и интегрированных в здания фотоэлектрических материалов (таких как прозрачное фотоэлектрическое стекло и фотоэлектрические плитки).

Защита окружающей среды и низкая стоимость: поощрение безсвинцовых перовскитов и биологических органических материалов.
Промышленное узкое место.

Масштабное производство: необходимо решить проблему ослабления эффективности при крупномасштабной подготовке (например, перовиковый процесс печати).
Проверка устойчивости: необходимо пройти стандартное испытание IEC (например, тепловое/легкое старение)