钙钛矿太阳能电池的发展方向

虽然现在每年光伏产业产能的90%以上都来自晶硅电池，但是由于钙钛矿太阳能电池的优良特性众多，越来越多的人对它青睐有加，源源不断的人力、物力都投入到了相关研究当中，钙钛矿太阳能电池巨大的魅力也逐渐展现在了人们面前，那么它有哪些优点呢？1.提高电池转换效率转换效率是衡量太阳能电池性能重要的指标，目前得到认证的较高电池转换效率已经达到20.1%。限制太阳能电池转换效率提升的瓶颈在于入射光的大部分能量被反射或者透射损耗掉，而只有与吸光层材料能隙相近的光才能被吸收转化为电能。因此，提高电池转换效率的关键在于改善电池的能带结构。制备出不同能隙的多结太阳能电池也是该领域研究的重要方向之一。除此之外，减少电子和空穴在传输过程中的复合来提高传输速率，也是提高转换效率的重要途径。（ⅰ）界面调控。由钙钛矿电池工作机理可以看出，钙钛矿太阳能电池转换效率的提升不仅取决于光的吸收能力，还取决于载流子在钙钛矿结构中的传输速率。（ⅱ）改进钙钛矿电池的制备工艺。钙钛矿太阳能电池作为一种新型的薄膜太阳能电池，其制备工艺与其他薄膜电池类似，例如旋转涂覆法（溶液旋涂法）、真空蒸镀法（气相法）等。无论何种制备方法都以制备高纯度、缺陷少、高覆盖率、致密的钙钛矿层薄膜与传输层薄膜为目的，其本质在于改善不同层结构之间的电学接触，降低缺陷密度，减少载流子在传输过程中的损耗，从而实现高的电池转换效率。（ⅲ）新材料和新电池结构的尝试。目前，钙钛矿太阳能电池常用的材料是用CH3NH3PbI3作为光吸收层，用TiO2作为电子传输层，用spiro-OMeTAD作为固态空穴传输层，刚开始的转换效率达到了8.3%。为了进一步提高太阳能电池的转换效率，突出钙钛矿材料的优势，人们开始在太阳能电池的不同结构上使用新材料，或者设计新的电池结构，期望得到突破。总体来说，无论是新材料的使用，还是新器件结构的改进，各种方法虽然都得到了较好的电池转换效率，但相比传统结构的钙钛矿太阳能电池来说仍然略低，不过从成本、稳定性、环境友好等角度考虑，都具有很高的研究价值。杭州奥得科技有限公司，是地处杭州师范大学科技园的一家创新型高技术企业，主要致力于有机光电材料及中间体等的开发及应用。