移動端


當(dāng)前位置:興旺寶>資訊首頁> 技術(shù)前沿

大連化物所克服了柔性鈣鈦礦太陽能電池的加工溫度限制

2024-04-26 08:30:44來源:大連化學(xué)物理研究所 閱讀量:51 評論

分享:

導(dǎo)讀:柔性鈣鈦礦太陽能電池(FPSCs)具有輕薄、可彎曲、功質(zhì)比高等優(yōu)勢,適用于各種曲面和應(yīng)用場景,例如智能手機、可穿戴設(shè)備、戶外用品等。

  近日,大連化物所太陽能研究部薄膜太陽能電池研究組(DNL1606組)楊棟研究員和劉生忠研究員團隊利用熱輻射退火技術(shù),克服了柔性鈣鈦礦太陽能電池的加工溫度限制,為解決柔性太陽能電池加工過程中存在的柔性基底“聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)”低溫限制問題提供了方案。團隊通過將熱輻射退火技術(shù)與熱電冷卻技術(shù)相結(jié)合,實現(xiàn)了在PET基底上高溫制備緩沖層和鈣鈦礦吸光層。
 
  
       柔性鈣鈦礦太陽能電池(FPSCs)具有輕薄、可彎曲、功質(zhì)比高等優(yōu)勢,適用于各種曲面和應(yīng)用場景,例如智能手機、可穿戴設(shè)備、戶外用品等。然而,由于常用的柔性聚合物PET基底的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度較低,致使其加工溫度需要控制在較低溫度內(nèi),這一限制大大縮小了材料選擇的范圍,并阻礙了成熟技術(shù)從玻璃基底轉(zhuǎn)移到柔性基底。因此,解決聚合物柔性基底的溫度限制具有重要意義,但目前這方面的研究卻鮮有報道。
 
  太陽能電池制造過程中一般需要較高溫度處理,高溫不僅可以實現(xiàn)鈣鈦礦活性層的最佳結(jié)晶,而且對界面緩沖材料內(nèi)形成熱輔助的長距離分子有序結(jié)構(gòu)也至關(guān)重要。本工作中,團隊采用非接觸式熱輻射退火技術(shù),并結(jié)合了熱電冷卻技術(shù),實現(xiàn)了聚合物柔性基底內(nèi)的溫度梯度分布,抑制了機械變形,保持了聚合物柔性電極的性能。研究還發(fā)現(xiàn),熱輻射退火技術(shù)可以使緩沖層中的分子堆積重新有序排列,這種有序的分子層可以實現(xiàn)頂部鈣鈦礦多晶薄膜的定向生長。本工作通過新開發(fā)的熱輻射退火技術(shù),在PET/ITO襯底上實現(xiàn)了鈣鈦礦薄膜在垂直方向上的高有序生長,獲得了效率為22.61%的柔性鈣鈦礦太陽能電池。
 
  近年來,楊棟和劉生忠團隊在柔性鈣鈦礦太陽能電池方向取得了一系列進展,包括開發(fā)柔性鈣鈦礦太陽能電池中的低溫電子傳輸材料(Adv. Mater.,2016)、設(shè)計柔性鈣鈦礦太陽能電池中的添加劑(Adv. Mater.,2018)、發(fā)展柔性鈣鈦礦太陽能電池中的界面修飾(Nat. Commun.,2018;Adv. Mater., 2023)等;并多次撰寫了柔性鈣鈦礦太陽能電池相關(guān)的綜述(Angew. Chem. Int. Ed.,2019;Angew. Chem. Int. Ed.,2023; Adv. Mater.,2024;Joule,2024)。
 
  上述成果以“Thermal Radiation Annealing for Overcoming Processing Temperature Limitation of Flexible Perovskite Solar Cells”為題,于近日發(fā)表在《先進材料》(Advanced Materials)上。該工作的第一作者是我所DNL1606組聯(lián)合培養(yǎng)博士研究生劉潔瓊。上述工作得到國家自然科學(xué)基金等項目的資助。(文/圖 劉潔瓊、段連杰)
版權(quán)與免責(zé)聲明:1.凡本網(wǎng)注明“來源:興旺寶裝備總站”的所有作品,均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡(luò)有限公司-興旺寶合法擁有版權(quán)或有權(quán)使用的作品,未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其它方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的,應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用,并注明“來源:興旺寶裝備總站”。違反上述聲明者,本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責(zé)任。 2.本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其它來源(非興旺寶裝備總站)的作品,目的在于傳遞更多信息,并不代表本網(wǎng)贊同其觀點或和對其真實性負責(zé),不承擔(dān)此類作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體、網(wǎng)站或個人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時,必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來源,并自負版權(quán)等法律責(zé)任。 3.如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題,請在作品發(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系,否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。
我來評論

昵稱 驗證碼

文明上網(wǎng),理性發(fā)言。(您還可以輸入200個字符)

所有評論僅代表網(wǎng)友意見,與本站立場無關(guān)

    相關(guān)新聞
    • 大阪?關(guān)西世博會 支撐松下館“NOMO之國”的“大地”

      松下控股股株式會社將在2025年日本大阪世界博覽會的松下館“NOMO之國”的“大地”區(qū)域中,展示可以體驗人類與自然循環(huán)運轉(zhuǎn)的未來社會。具體來說,松下將利用正在研發(fā)的技術(shù),如藍藻(光合成微生物)、鈣鈦礦太陽能電池、生物可降解纖維、生物光以及生物親和設(shè)計,與孩子們和共創(chuàng)伙伴攜手,通過人類活動與自然活動建立的新關(guān)系,將720°循環(huán)的創(chuàng)意具象化。
      2024-08-31 14:21:17    92
      松下鈣鈦礦太陽能電池
    • 廣州能源所等在缺陷鈍化機制與柔性鈣鈦礦太陽能電池研究中獲進展

      鈣鈦礦表面和晶界處的陷阱狀態(tài)是柔性鈣鈦礦太陽能電池(FPSC)進一步商業(yè)化的主要障礙之一。
      2024-05-23 08:46:03    50
      鈣鈦礦太陽能電池
    • 化學(xué)所在高效穩(wěn)定的鈣鈦礦太陽能電池研究中取得進展

      中國科學(xué)院化學(xué)研究所有機固體院重點實驗室李永舫/孟磊團隊近年來在鈣鈦礦太陽能電池的研究中不斷取得進展。
      2024-05-15 14:00:58    59
      鈣鈦礦太陽能電池