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超薄金属导电膜(透明电极)在柔性钙钛矿光伏(PSCs)中的作用
2024-12-20 15:10    点击次数:144

柔性钙钛矿太阳能电池是一种新型的太阳能电池技术,它具有厚度薄、重量轻、可弯曲、可折叠等优点。具有出色的光电转换率,能高效地将光能转化为电能,有望在未来的能源市场中占据重要地位。

在柔性基底上制备钙钛矿太阳能电池,可以使其适用于更多特殊的应用场景,为太阳能的广泛应用带来了新的可能性。比如可穿戴设备、便携式电子设备、光伏建筑一体化等。

然而,柔性钙钛矿光伏(PSCs)目前也面临一些挑战,其光电转化率还较低,稳定性也同样有待提高,大规模生产的工艺还不够成熟等。但随着研究的不断深入和技术的进步,这些问题正在逐步得到解决,其未来的应用前景十分广阔。

一、导电膜在柔性光伏中的作用

在柔性光伏中,导电膜作为透明电极,发挥着至关重要的作用。

-光收集:允许光线透过电极,到达太阳能电池的活性层,被电池内部的材料吸收转化为电能。因此,高透光率的导电膜提高了光的利用率,产生更多光生载流子。

-电荷传输:有效地收集由光激发产生的电荷(电子或空穴),并将它们传输到外部电路。低方阻的导电膜具有良好的导电性,可以减小电荷在传输过程中的损失。

-导电膜的主流技术

在众多导电膜材料中,ITO导电膜是常见的选择。

ITO导电膜的透光率与方阻存在相悖关系,导电层的厚度,对方阻和透光率的影响极大。一般来说,膜层越厚,方阻越低,意味着导电性越好,然而这会对光的透过产生一定的阻碍,导致透光率有所下降。相反,追求更高透光率,就需要降低膜层的厚度,这又会导致方阻提高,导电性变差。

在柔韧性方面也存在一定的局限性,APP开发业务这限制了柔性钙钛矿光伏(PSCs)的应用场景。

二、导电膜性能对柔性钙钛矿光伏的影响

从导电膜在太阳能电池中的作用来看,优质的透明导电膜对于实现高光电转换效率同样至关重要。

-光电转换率

透光率:符合柔性钙钛矿太阳能电池光谱特性的导电膜,可以透过并到达活性层的光线更多,产生更多光生载流子。

导电性:低方阻导电膜具有更好的导电性,在太阳能电池中,还需要导电膜具有与之相匹配的功函数,这对降低串联电阻,提高短路电流密度(Jsc)和填充因子(FF)产生积极作用,使得电荷能够高效传输,减少电荷在传输过程中的损耗,进而有利于光电转换效率(PCE)。

-稳定性和耐候性

稳定性:在柔性钙钛矿光伏(PSCs)中,透明电极的化学稳定性对其有着关键影响。钙钛矿太阳能电池(PSC)的活性层钙钛矿膜是由化学材料合成,容易与透明电极发生化学反应,破坏界面。

耐候性:具有良好耐候性的透明电极,能够很好地抵抗环境因素(如湿度、温度变化等)带来的影响,有利于太阳能电池的长期使用。

三、超薄金属导电膜对柔性钙钛矿光伏(PSCs)的影响

柔性钙钛矿光伏(PSCs)

钛翼超薄金属导电膜,通过独创的靶材配方和镀层结构,使之可以同时具备低方阻、高透光率、高柔性的特性,并且它具有良好的稳定,契合柔性钙钛矿光伏电池的应用需求。

基于高性能导电膜,研发出的柔性钙钛矿光伏(PSCs)型导电膜。通过对该导电膜进行性能测试,并将其制成钙钛矿电池样品,证实了此导电膜应用于柔性钙钛矿电池的可行性。

它具有与其相匹配的光谱特性和功函数,能够促进光吸收和电荷传输,有利于光电转换。其化学稳定性好,不会与电池的活性层物质发生化学反应,可在柔性钙钛矿光伏(PSCs)中稳定运行。

结语

导电薄膜作为柔性钙钛矿光伏的关键组成部分,在提高其性能方面也极为重要。

随着研究的不断深入,透明电极与柔性钙钛矿光伏其他组件的协同优化也成为了研究重点。比如通过界面工程可改善导电膜与钙钛矿层之间的接触,降低界面电阻,能够进一步提升电池的性能和稳定性。