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中科院柔性鈣鈦礦太陽能電池研究取得新突破

時間:2016-05-27 16:38來源:證券時報網作者:吳守帥

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證券時報網（www.stcn.com）05月26日訊近日，中國科學院大連化學物理研究所潔凈能源國家實驗室太陽能研究部研究員劉生忠帶領的團隊與陜西師范大學合作，運用固態離子液體作為電子傳輸材料，制備出效率達到16.09%的柔性鈣鈦礦太陽能電池，突破了目前柔性器件的最高效率。
目前，光伏產業正處在由柔性薄膜太陽能電池取代晶硅太陽能電池的轉型期。鈣鈦礦太陽能電池是目前唯一一種可以低成本印制的高效太陽能電池，電池制備的全部過程均在玻璃載片上進行。電池制備前，預先在玻璃載片上旋涂一層聚二甲基硅氧烷(PDMS)，作為后續電池制備的支撐物。電池選用高分子材料聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)作為襯底，由于其和PDMS之間僅靠范德瓦爾斯力結合，因此在電池制備結束后，可以將電池和玻璃載片輕松地分開。
　　據中科院網站消息，柔性太陽能電池由于具有質量輕，便攜，易于運輸、安裝等優點被廣泛關注。目前，高效鈣鈦礦太陽能電池均采用典型的三明治構型（陰極/電子傳輸層/鈣鈦礦吸光層/空穴傳輸層/陽極）。一般的界面層材料需要高溫處理(>450℃)，此過程不僅增加了能耗，同時也限制了高效柔性鈣鈦礦太陽能電池的應用。針對此問題，該團隊前期在室溫下利用磁控濺射制備了高透光、高載流子遷移率的氧化鈦電子傳輸層，基于此材料的柔性鈣鈦礦薄膜電池效率達到15.07%，是當時的最高效率。
　　最近，該團隊發現利用一種固態離子液體作為鈣鈦礦太陽能電池的電子傳輸材料可以有效提高器件的效率，還可以很好地抑制器件中的電流-電壓滯后效應，制備的柔性電池效率達到16.09%，突破了目前柔性器件的最高效率。優異的器件性能主要歸因于該離子液體具有很好的光增透作用、較高的電子遷移率和合適的能級，同時離子液體可以減少鈣鈦礦薄膜的缺陷。這一研究成果為實現低成本、大面積柔性鈣鈦礦太陽能電池推廣提供了切實可行的途徑。
　　該研究工作得到了中央高校基金、長江學者和創新團隊“111計劃”和“千人計劃”項目的資助。
(責任編輯：admin)

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