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  • 我所發表大面積柔性鈣鈦礦太陽能電池綜述文章

    近日,我所太陽能研究部薄膜太陽能電池研究組(DNL1606組)楊棟研究員和劉生忠研究員團隊發表了大面積柔性鈣鈦礦太陽能電池的綜述文章,系統地探究了大面積柔性鈣鈦礦太陽能電池的工業兼容方法,突破性技術,如何提高效率等問題,并討論了柔性鈣鈦礦太陽能電池組件高通量生產的機遇和挑戰。

    柔性鈣鈦礦太陽能電池具有高靈活性、便攜性和可穿戴性,作為下一代能源技術具有重要應用潛力。然而,從實驗室研究到工業水平的轉變面臨許多過渡性問題,例如怎樣擴大生產規模、保持產品質量、優化材料利用、解決安全問題、確保成本效益等。

    該綜述文章通過探究大面積柔性鈣鈦礦太陽能電池研究進展和實際應用,總結了大面積柔性鈣鈦礦太陽能電池的工業兼容方法,包括涂布、噴涂、印刷、真空蒸發、原子層沉積和磁控濺射等。同時,討論了規?;骷闹圃旃に噮祵Υ竺娣e柔性鈣鈦礦太陽能電池性能的影響,如基板移動速度、退火溫度、膜厚度、環境條件、鈣鈦礦前軀體粘度等。文章還對各功能層的材料選擇和制備,以及添加劑和界面工程等進行了詳細的討論,證實了這些因素是改善大面積柔性鈣鈦礦太陽能電池性能的關鍵因素。此外,文章介紹了大面積柔性鈣鈦礦太陽能電池在光伏建筑一體化、便捷式設備、航空航天中的應用,并展望了該領域目前所面臨的挑戰和未來的發展機遇。

    近年來,楊棟和劉生忠團隊在柔性鈣鈦礦太陽能電池方向取得了一系列進展,包括開發柔性鈣鈦礦太陽能電池中的低溫界面材料Energy Environ. Sci.,2015;Adv. Mater.,2016)、調控柔性鈣鈦礦薄膜的結晶(Adv. Mater.,2018)、研究柔性鈣鈦礦太陽能電池中的界面工程(Nat. Commun.,2018;Adv. Mater.,2023)、探討柔性鈣鈦礦太陽能電池機械穩定性(Angew. Chem. Int. Ed.,2023;Adv. Mater.,2024)。

    該綜述以“Evolutionary manufacturing approaches for advancing flexible perovskite solar cells”為題,于近日發表在《焦耳》(Joule)上。該工作的第一作者是我所DNL1606組聯合培養博士研究生劉潔瓊。上述工作得到國家自然科學基金等項目的資助。(文/圖 劉潔瓊、楊少安)

    文章鏈接:https://doi.org/10.1016/j.joule.2024.02.025

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