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創(chuàng)新的第三代太陽能電池板的優(yōu)勢及耐久性問題

發(fā)布時(shí)間:2024-01-30 來源:元祿光電

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創(chuàng)新的第三代太陽能電池板的優(yōu)勢

與基于聚合物和有機(jī)物的光伏一樣,薄膜鈣鈦礦屬于第三代太陽能電池板。它們具有許多重要優(yōu)勢。

1.無機(jī)結(jié)構(gòu)。組合物中有機(jī)物的減少甚至缺乏顯著提高了器件的熱穩(wěn)定性,并因此降低了其降解速率。

2.吸收范圍廣。為了進(jìn)一步增加發(fā)電量,新的太陽能電池板含有錳。

3.使用碳代替金作為電極的能力。這并沒有降低能量從鈣鈦礦電池轉(zhuǎn)移到導(dǎo)體期間的電導(dǎo)率,但薄膜的成本顯著降低。

4.制造設(shè)備的高速和可用性。鈣鈦礦太陽能電池板今天可以用中檔3D打印機(jī)打印。此外,在產(chǎn)線的出口,不難獲得整卷太陽能板,并有可能在保持每卷性能的同時(shí)進(jìn)一步切割。

5.生態(tài)清潔?;阝}鈦礦薄膜,包括異質(zhì)結(jié)構(gòu),含有很少甚至可以不含對環(huán)境有害的化學(xué)元素。這大大簡化了后續(xù)處置過程,并且不需要在生產(chǎn)階段安裝昂貴的致癌物陷阱。

通過封裝解決耐久性問題

長期以來,專家們對鈣鈦礦元素的脆弱性問題進(jìn)行了激烈的爭論。直到2020年,人們認(rèn)為在不久的將來不可能將其有效使用壽命提高到1.5-2年以上。然而,正是在這一年,封裝技術(shù)被發(fā)現(xiàn)——將鈣鈦礦電池“連續(xù)”密封到一個(gè)特殊的腔體中。

為了保持電池板的效率,不僅需要用鈣鈦礦“填充”和外部連續(xù)涂層創(chuàng)建一個(gè)整體。后者應(yīng)該代表具有以下一組屬性的“腔體”的外層:

  • 絕對濕度,尤其是耐熱性

  • 幾乎無限期的完整性保持,以及機(jī)械和化學(xué)強(qiáng)度

  • 重量非常輕

  • 較大的透明度


滿足所有指定性能的復(fù)雜玻璃聚合物可以成為這種材料。鈣鈦礦太陽能電池的組成也發(fā)生了變化,現(xiàn)在它們由不是一個(gè),而是兩個(gè)甚至是三個(gè)改性的物質(zhì)組成,具有復(fù)雜的分子式Cs0.05FA0.8MA0.15Pb(I0.85Br0.15)3FA0.85MA0.15Pb(I0.85Br0.15)3。

疊層電池的創(chuàng)建者是來自新南威爾士州(澳大利亞)的一組科學(xué)家,測試樣本顯示了強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)IEC61215:2016固有的以下結(jié)果:

  • 在t = + 85°C下連續(xù)運(yùn)行1000小時(shí)(新電池板持續(xù)1800小時(shí))

  • 從 – 40°C 到 + 85°C 的 40 次日溫差循環(huán)(模仿特殊條件)– 新產(chǎn)品經(jīng)受了 75 次循環(huán)

  • 在每次測試中保持至少 90% 的效率


此外,玻璃聚異丁烯(PIB)封裝的鈣鈦礦太陽能電池板已顯示出超過25%的效率。


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