Forskargruppen sammanfattade framstegen med perovskite solcellsmoduler med särskild uppmärksamhet på beläggningsmetoderna, inklusive spinnbeläggning, schaberblad, slits-die-beläggning, spraybeläggning, bläckstråleutskrift, mjukt hölje och ångavsättning. Kredit:Nano Research Energy
En forskargrupp har genomfört en genomgång av de senaste framstegen inom perovskite solcellsmoduler. Perovskite solceller lovar mycket för nästa generation av solcellsteknik. Med denna lovande teknik kommer ett behov av högkvalitativa perovskitfilmer för solcellsmoduler med stora ytor. Teamets studie hjälper forskare som arbetar mot ytterligare kommersialisering av perovskite solcellsmoduler.
Teamet, med forskare från Hangzhou Dianzi University, University of Sialkot, Changzhou University, Nanjing University of Post and Telecommunications och Chinese Academy of Sciences, publicerade sina resultat i tidskriften Nano Research Energy .
I sin studie undersökte och sammanfattade teamet de senaste framstegen inom fotovoltaiska perovskitmoduler, och fokuserade sin uppmärksamhet på beläggningsmetoderna som används på dessa moduler. Dessa metoder inkluderade spinnbeläggning, schaberblad, slitsformsbeläggning, spraybeläggning, bläckstråleutskrift, avsättning med mjukt hölje och ångavsättning. De undersökte också tillväxtregleringen av högkvalitativa och stora perovskitfilmer. Deras studie omfattar framtida utvecklingsriktningar och framtidsutsikter för perovskite solcellsmoduler.
Perovskite solceller erbjuder optoelektriska egenskaper som är mycket användbara i solcellsapplikationer. Perovskite solceller är billigare och kan tillverkas enklare än de kiselsolceller som för närvarande används. På grund av detta väcker dessa perovskitsolceller uppmärksamhet från både akademi och industri. I synnerhet är perovskitsolcellerna högeffektiva och kan tillverkas genom lågkostnadsprocesser.
Perovskite solceller har uppnått en certifierad kraftomvandlingseffektivitet i laboratorieskala på 25,7 procent. På grund av sin höga effektomvandlingseffektivitet och låga kostnad, lovar perovskite solceller stort för framtida kommersialisering. Men medan dessa högeffektiva perovskitsolceller kan tillverkas med en yta på mindre än 0,1 cm 2 , upplever forskare utmaningar med att framgångsrikt förstora perovskitfilmerna för större solcellsmoduler.
Forskare har svårt att expandera högkvalitativa filmer från moduler med liten yta till storarea. Den höga effektomvandlingseffektiviteten som kan uppnås med perovskitsolceller med liten yta sjunker avsevärt när de används i större perovskit solcellsmoduler. Tills detta hinder kan övervinnas är det svårt att tillverka dessa perovskitsolceller för kommersiell användning i stora områden.
"För tillverkning av stora perovskite solcellsmoduler mot industrialisering måste många problem lösas, till exempel den relativt låga effektiviteten hos storarea perovskite solcellsmoduler, framställning av storarea och högkvalitativa perovskite filmer, och designen av sammankopplade underceller till kompositmoduler", säger Liang Chu, professor vid Hangzhou Dianzi University. Det första steget är att kunna deponera perovskitfilmer med stor yta med hög enhetlighet och reproducerbarhet.
Processerna för avsättning av perovskitfilmer med stor yta varieras utan en standardiserad industriell skala. Dessa beläggningsmetoder är viktiga eftersom tjockleken, kristalliniteten, ytjämnheten och kompaktheten hos perovskitfilmer direkt påverkar deras absorption, laddningsgenerering och -separation, och anordningens prestanda. Forskargruppen studerade och analyserade de olika beläggningsmetoderna, identifierade deras begränsningar och undersökte de potentiella perovskit solcellsmoduler som kan ha för framtida kommersiella tillämpningar.
Med sikte på framtida kommersialisering noterar forskargruppen flera utvecklingsriktningar. De föreslår att forskare fortsätter att utveckla beläggningsmetoderna för perovskitfilmer av hög kvalitet med stor yta, med perovskitkompositionerna ytterligare optimerade för att förbättra de effektiva perovskite solcellsmodulerna.
De föreslår också att de nedgrävda skikten och ytskikten samtidigt bör modifieras för att passivera perovskitdefekterna i perovskitfotovoltaiska moduler. Dessa gränssnittsskikt löser problemet med korrosionsreaktioner. Teamets sista rekommendation är att forskare bör överväga stabilitetsstrategierna, som har använts i stor utsträckning i perovskitsolceller med liten yta. "Dessa strategier kan avsevärt förbättra stabiliteten för stora perovskite solcellsmoduler," sa Chu. + Utforska vidare
