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可用作光伏玻璃的半透明聚合物和钙钛矿太阳电池研究综述

时间:2018-12-04 08:53      发布人:廖燕菲      阅读:17

可用作建筑和车辆的光伏玻璃的半透明光伏器件有望有效减少日常生活能耗,因此该方向近年来引起人们的广泛研究。有别于传统光伏器件单方面追求尽可能高的光电转换效率,半透明光伏器件还需要适合的可见光透过率、中性或特定的颜色外观和显色性能。目前已商业化的硅基半透明光伏器件因难以调控的光学特性而导致其应用范围有限。如今新兴的聚合物和钙钛矿太阳电池不仅可实现低成本卷对卷柔性基底加工,还具备可调节的光学性能,在光伏玻璃方向具有良好的应用前景。

近期,华南理工大学发光材料与器件国家重点实验叶轩立教授等对半透明聚合物和钙钛矿太阳电池工作进行文献综述调研。介绍了半透明光伏器件的光学性能评价指标,包括透光率、颜色、色温和显色指数;光学模拟对器件综合性能设计优化的指导;半透明聚合物器件中的窄带隙受体设计、透明电极工艺、叠层器件构建以及光子晶体增益;半透明钙钛矿器件中的透明电极工艺、钙钛矿成膜优化和阴极阳极界面修饰。作者在总结中指出,这两类半透明光伏技术的未来发展应聚焦于新材料设计与器件结构优化、兼有高透明性和导电性的电极设计以及稳定性方面的提升。

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1、半透明聚合物和钙钛矿太阳电池性能提升的关键因素

相关成果以《Recent advances in semi-transparent polymer andperovskite solar cells for power generating window applications》为题,发表在Energy & Environmental Science上,作者为Qifan Xue (薛启帆), Ruoxi Xia (夏若曦), Christoph J. Brabec* and Hin-Lap Yip * (叶轩立)。相关工作得到了国家科技部,国家自然科学基金委员会等资助。