实时•全面•专业

Prompt•Overall•Professional

技术突破

战略动态 > 技术突破

加拿大多伦多大学的创新技术使得廉价可打印钙钛矿太阳能电池距离实现更进一步

2017-02-20 360浏览 标签: 加拿大钙钛矿太阳能电池打印

2017216日,加拿大多伦多大学宣布该校取得的工程创新可以让打印太阳能电池就像打印报纸一样容易并且廉价。博士后研究员Hairen Tan和他的团队已经突破了开发钙钛矿太阳能电池这种新型太阳能设备过程中的一个关键性生产障碍。此种太阳能技术有望引领新一代低成本、可打印太阳能电池板。

新兴太阳能技术专家、加拿大纳米技术研究主席、该校教授Ted Sargent说:“规模经济已经极大地减少了硅生产的成本。钙钛矿太阳能电池可以让我们使用已经在印刷工业中建立起来的技术极为廉价地生产太阳能电池。有可能,钙钛矿与硅电池可以结合起来在未来进一步提升效率,但一定要先在低温处理工艺上取得进步。”

钙钛矿原材料可以混合成液态进而形成一种“太阳能油墨”,它能够用简单的喷墨印刷方法打印在玻璃、塑料或者其他材料上。目前,生产高质量的电子选择层(electron-selective layer,ESL)是影响钙钛矿太阳能电池发展的一项关键挑战。因为制造ESL一般需要超过500℃的高温,这使其无法放在柔性塑料薄片上或者完全装配的硅电池(fully fabricated silicon cell)上,因为它们会被熔化。

Tan和他的研究团队开发了一种新的化学反应,使得研究人员能够在溶液中生长由纳米粒子构成的ESL,并且直接位于电极上。虽然仍需加热,但是该过程可保证温度总是低于150℃,远低于多种塑料的熔点。

这种新型纳米粒子包覆着一层氯原子,这可以帮助它们结合到钙钛矿层上,这种强烈的结合能产生高效的电子提取(extraction of electrons)。在一篇Science论文中,Tan和他的同事报道了使用这种新技术的太阳能电池其效率达到20.1%Tan说:“这是已经报道的低温处理技术中的最佳效率了。”

该技术的另一项优势是稳定性,很多钙钛矿电池经过几个小时的使用后就会出现严重的性能下降,但是Tan的电池经过500小时的使用后依旧保持了超过90%的效率。


留言(0)