被寄予厚望的钙钛矿太阳能电池,还面临哪些挑战?


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[导读]上海交通大学副教授王言博将带来题为《钙钛矿太阳能电池界面调控》的报告。

www.188betkr.com 讯随着不可再生化石能源的日益枯竭和生态环境的持续恶化,可再生且可持续利用的绿色能源已成为能源领域研究的焦点。太阳能电池多是基于半导体材料自身特性或半导体器件结构,通过光生伏特效应实现光能向电能的转换,应用规模迅速扩大,技术不断进步,发展前景广阔。


现有太阳能电池主要经历三代,晶硅太阳能电池(单晶、多晶)、薄膜太阳能电池(非晶硅、Ⅲ-Ⅴ族化合物等)和新型太阳能电池(有机、染料敏化、量子点、钙钛矿等)。单晶硅太阳能电池以高稳定性、高转换效率、长寿命等优势占据太阳能电池的绝大部分商业市场。第一代和第二代太阳能电池的生产成本较高、制备工艺相对复杂,随着市场提效降本的要求,研究更高效、更低廉的电池成为光伏领域的进一步目标。


钙钛矿太阳能电池作为第三代新型太阳能电池的重要技术方向,具备显著优势:一方面,可通过溶液旋涂等工艺完成器件制备,操作相对简便;另一方面,制备所需原料价格低廉,因此被视为有望实现商业化应用的下一代高效太阳能电池技术,凭借卓越的光电转换特性、经济性优势及溶液加工兼容性,已成为光伏领域最具竞争力的技术之一。


然而,稳定性不足仍是制约钙钛矿太阳能电池大规模制备与商业化应用的关键瓶颈,具体体现在热稳定性、湿度稳定性与最大功率点追踪稳定性三个维度。深究原因,主要源于三大挑战:钙钛矿材料因热应力易分解、界面层稳定性欠佳、钙钛矿材料对工况中的水和氧气敏感。


其中,钙钛矿太阳能电池中界面传输层的长期稳定性问题已成为制约器件寿命的关键因素。传统传输层在湿热或紫外辐照条件下易发生化学降解,如结构上的有机分子链断裂、能级上的偏移导致载流子提取困难以及缺陷态上的缺陷密度增加。因此,通过界面工程策略系统性解决上述问题,成为推动钙钛矿太阳能电池技术发展的关键方向。


2025年11月20-21日,www.188betkr.com将在江苏徐州举办“2025(第九届)全国石英大会暨展览会”。届时,上海交通大学副教授王言博将带来题为《钙钛矿太阳能电池界面调控》的报告,为相关领域研究提供交流与参考。



参考来源:

王言博.钙钛矿光电材料与器件的稳定性

鄞添舟.面向高效稳定钙钛矿太阳能电池活性层及界面调控


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