劍橋大學(xué)研發(fā)印刷工藝保護(hù)鈣鈦礦太陽能電池

導(dǎo)讀由劍橋大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的科學(xué)家開發(fā)了一種新方法，將銅保護(hù)層直接印在鈣鈦礦太陽能電池上，以保護(hù)活性層不受在生產(chǎn)后期經(jīng)常造成的損傷。使用該層的電池與硅電池進(jìn)行了不同串聯(lián)組合測試，最高效率達(dá)到24.4%。

最近在鈣鈦礦太陽能電池效率方面的進(jìn)展已經(jīng)得到了很好的證明，而且這項(xiàng)技術(shù)似乎已經(jīng)在幾年內(nèi)接近于大規(guī)模商業(yè)生產(chǎn)。

然而，阻礙鈣鈦礦發(fā)展的主要問題之一是鈣鈦礦層本身的脆弱性。這通常被證明是對水分和其他條件的敏感電池可能面臨的實(shí)地，他們也可能遭受損害，因?yàn)槠渌麑映练e在其上。

通常用于在鈣鈦礦上沉積透明電極層的濺射過程在這里是一個(gè)特殊的問題。已經(jīng)有幾種方法可以防止在此過程中對鈣鈦礦的破壞。然而，劍橋大學(xué)的科學(xué)家們對這個(gè)問題采取了不同的方法，他們說這將為高效、半透明的鈣鈦礦設(shè)備開辟新的可能性。

該小組開發(fā)了一種在鈣鈦礦上“打印”一層氧化銅的方法。該層可以在低溫下沉積，使用一種不破壞它的技術(shù)。即使只有3納米厚，氧化銅層也能在透明導(dǎo)電氧化物濺射過程中保護(hù)鈣鈦礦免受損害。在發(fā)表于ACS能源快報(bào)的一篇論文中，描述了在鈣鈦礦光電上快速氣相沉積高流動性p型緩沖層以獲得高效半透明器件的過程。

該大學(xué)的一份聲明中寫道:“成功的關(guān)鍵是他們的氧化物生長方法能夠復(fù)制精確的、基于真空的技術(shù)的質(zhì)量，但要在露天進(jìn)行，而且要快得多。這最小化了對鈣鈦礦的任何損害，同時(shí)確保氧化物生長的密度很高，而不需要非常薄的一層?！?/p>

使用氧化銅層制作的鈣鈦礦太陽能電池的效率最高可達(dá)16.7%。這種半透明電池被集成到一系列硅電池技術(shù)中，包括由新加坡太陽能研究所(SERIS)開發(fā)的p型PERC和n型“壟斷”電池。利用SERIS太陽能電池的四端串聯(lián)可實(shí)現(xiàn)24.4%的最高效率。

據(jù)微鋰電小組調(diào)查，劍橋的氧化銅沉積技術(shù)有可能擴(kuò)大到商業(yè)化生產(chǎn)，而且它的研究代表了硅/鈣鈦礦串聯(lián)電池集成的新方法，這也將使開發(fā)其他需要高質(zhì)量保護(hù)層的設(shè)備成為可能。

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