意大利研發(fā)一種在85℃下仍能保持90％的初始效率的太陽能模塊

導(dǎo)讀意大利羅馬Tor Vergata大學領(lǐng)導(dǎo)的研究小組制造出了一種總有效面積為42．8cm2、孔徑面積為50平方厘米的過氧化物太陽能模塊。該電池板由20％效率的過氧化物電池串聯(lián)成14個系列，在85℃的熱應(yīng)力下經(jīng)過800小時后，仍能保持90％的初始效率。

一個國際研究小組采用了一種新型的摻雜策略設(shè)計出了一種過氧化物太陽能模塊，據(jù)稱與其他過氧化物基器件相比，該模塊可以實現(xiàn)更高的效率，同時還能保持顯著的工作穩(wěn)定性。

雖然過氧化物太陽能電池看起來已經(jīng)走在了量產(chǎn)的道路上，但由于人們對空穴傳輸層（HTL）的穩(wěn)定性及其對大氣條件的敏感性的擔憂，人們對該技術(shù)的興趣仍然受到影響。

科學家們表示他們能夠改變摻有聚三芳胺（PTAA）的空穴傳輸層材料（HTM）的分子量（MW）。他們解釋說“功率轉(zhuǎn)換效率作為MW的函數(shù)的單調(diào)增加與開路電壓（VOC）、短路電流（JSC）和填充因子（FF）的類似增加有關(guān)。通過這種方法，HTL內(nèi)部的電荷遷移率和過氧化物／HTL界面的電荷傳輸增加了一個數(shù)量級?！?/p>

他們表示這一改進是通過摻雜策略和MW調(diào)諧的共同作用，在聚合物鏈上實現(xiàn)了極子脫位?？茖W研究中指出，在過氧化物太陽能電池中形成極子是使這種電池變得特別高效的可能因素，盡管極子作用背后的機制完全未知。極子是材料原子晶格中的一種瞬息萬變的畸變，在幾萬億分之一秒的時間內(nèi)，在移動電子周圍形成，然后消失。

在總有效面積42．8平方厘米、孔徑面積50平方厘米的基礎(chǔ)上，用20％效率的過氧化物電池串聯(lián)成14個系列，構(gòu)建了17％效率的面板。HMW PTAA層中脫焦極子的增加不僅為器件的高效率提供了重要貢獻，而且對底層的過氧化物晶格產(chǎn)生了積極影響，從而提高了其整體穩(wěn)定性。據(jù)稱，該電池在85攝氏度下經(jīng)過1080小時的熱應(yīng)力后，仍能保持90％以上的初始效率，在160小時的暴露后，仍能保持87％的初始效率。該電池板在85攝氏度熱應(yīng)力800小時后仍能保持90％以上的初始效率。

該模塊在《納米能源》上發(fā)表的論文“通過可調(diào)聚合物空穴傳輸層的極化子排列實現(xiàn)了超過17％的穩(wěn)定鈣鈦礦型太陽能模塊”中進行了介紹。該研究小組包括來自意大利羅馬Tor Vergata大學、倫敦大學學院和英國劍橋大學以及德國馬克斯—普朗克聚合物研究所的科學家。

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