22.6%！應(yīng)用于室內(nèi)的柔性鈣鈦礦太陽能電池轉(zhuǎn)換效率創(chuàng)新高

:羅馬大學(xué)(University of Rome Tor Vergata)、德國弗勞恩霍夫有機電子研究所(Fraunhofer Institute for Organic Electronics)和哥倫比亞南哥倫比亞大學(xué)(South Colombia University)的研究人員開發(fā)了一種可彎曲的鈣鈦礦太陽能電池，用于室內(nèi)應(yīng)用，據(jù)稱可以在100-500勒克斯照度下工作。

這款100微米厚的設(shè)備是通過在透光率超過80%、每平方電阻為13歐姆、彎曲度在20.5mm曲率下超過1600道彎曲工序的超薄柔性玻璃上涂覆銦錫氧化物的滾對滾濺射技術(shù)制造的。

該設(shè)備在致密的氧化錫層上安裝了介孔支架，據(jù)研究人員稱，在200和400勒克斯LED照明下，可以實現(xiàn)20.6%和22.6%的電池轉(zhuǎn)換效率。

開發(fā)人員介紹，該效率是設(shè)計用于室內(nèi)使用的柔性光伏電池的最高記錄，也比柔性基板上性能最好的鈣鈦礦光伏電池高60-90%?！懊靠酥亓?W/g)的特定功率(瓦特)比塑料聚對苯二甲酸乙二醇酯(Pet)薄膜高出40-55%，比剛性玻璃高出一個數(shù)量級，”歐洲-哥倫比亞小組說。

成本

研究合著者托馬斯·布朗（Thomas Brown）表示，每年在柔性玻璃上生產(chǎn)數(shù)萬平方米全封裝鈣鈦礦太陽能電池的估計制造成本約為110美元/平方米?！翱紤]到向無線傳感器等低功率電子設(shè)備提供能量所需的電池面積取決于室內(nèi)的照度水平、設(shè)備耗電量、感知和通信頻率以及光伏組件制造的相關(guān)成本（不包括切割成本），因此，包裝和集成成本將在0.10美元以下至1美元之間。

該研究人員表示，在Pet基板上工業(yè)化生產(chǎn)柔性鈣鈦礦太陽能電池的成本約為34美元/平方米，不包括特殊封裝成本。他補充道：“用大約6美元/平方米的柔性塑料基板成本，以及大約40美元/平方米的超薄玻璃基板的估計成本，柔性玻璃上鈣鈦礦太陽能電池的制造成本將為68美元/平方米?！薄?/p>

簡單的塑料板封裝和另一片柔性玻璃（需要最長使用壽命的應(yīng)用）分別需要10美元和40美元，而在超薄柔性玻璃上安裝一個完全封裝的光伏電池用于室內(nèi)的成本為78-108美元/平方米。

大面積

研究人員補充說，將他們的設(shè)備投入大規(guī)模生產(chǎn)需要將電池面積從1平方厘米增加到10平方厘米左右，潛在地將效率數(shù)字降低到18%左右——對于柔性鈣鈦礦電池來說仍然是非常高的。

“柔性玻璃上設(shè)備的逐卷制造不僅可以用于氧化銦錫，還可以用于將來的所有其他層，以降低制造成本，提高柔性鈣鈦礦太陽能電池的產(chǎn)量，并允許將此類設(shè)備作為低功率電子設(shè)備、傳感器節(jié)點和……物聯(lián)網(wǎng)（設(shè)備）的室內(nèi)采光器的首選。

在cell Reports Physical Science和ScienceDirect網(wǎng)站上發(fā)表的一篇文章中，鈣鈦礦型光伏電池被描述為一種柔性高效室內(nèi)發(fā)電機。

（北極星太陽能光伏網(wǎng)編譯 轉(zhuǎn)載請注明來源）