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[导读]为增进大家对太阳能电池的认识,本文将对钙钛矿太阳能电池工作原理、钙钛矿太阳能电池面临的问题,以及太阳能电池的有机材料予以介绍。

对于太阳能电池,我们应当有所了解。一是太阳能电池是未来的发展趋势,二是太阳能电池具备绿色环保的特点。为增进大家对太阳能电池的认识,本文将对钙钛矿太阳能电池工作原理、钙钛矿太阳能电池面临的问题,以及太阳能电池的有机材料予以介绍。如果你对太阳能电池具有兴趣,不妨继续往下阅读哦。

一、钙钛矿太阳能电池工作原理

在接受太阳光照射时,钙钛矿层首先吸收光子产生电子-空穴对。由于钙钛矿材激子束缚能的差异,这些载流子或者成为自由载流子,或者形成激子。而且,因为这些钙钛矿材料往往具有较低的载流子复合几率和较高的载流子迁移率,所以载流子的扩散距离和寿命较长。

然后,这些未复合的电子和空穴分别被电子传输层和空穴传输层收集,即电子从钙钛矿层传输到等电子传输层,最后被ITO收集;空穴从钙钛矿层传输到空穴传输层,最后被金属电极收集,当然,这些过程中总不免伴随着一些使载流子的损失,如电子传输层的电子与钙钛矿层空穴的可逆复合、电子传输层的电子与空穴传输层的空穴的复合(钙钛矿层不致密的情况)、钙钛矿层的电子与空穴传输层的空穴的复合。要提高电池的整体性能,这些载流子的损失应该降到最低。

最后,通过连接FTO和金属电极的电路而产生光电流。

二、钙钛矿太阳能电池面临问题及发展趋势

钙钛矿太阳电池发展现状良好,但仍有若干关键因素可能制约钙钛矿太阳电池的发展:

1、电池的稳定性问题。

2、吸收层中含有可溶性重金属Pb

3、现今钙钛矿应用最广的为旋涂法,但是旋涂法难于沉积大面积、连续的钙钛矿薄膜,故还需对其他方法进行改进,以期能制备高效的大面积钙钛矿太阳电池, 便于以后的商业化生产。

4、钙钛矿太阳电池的理论研究还有待增强。

三、太阳能电池之纳米颗粒有机染料

新款太阳能电池,上面可体现各种颜色和图案,更加精美的设计使他们能够很好融合于建筑设计领域。新款太阳能电池用于窗户不仅可以遮住阳光还可以发电。

纳米颗粒有机染料太阳能电池

新电池模块的关键组件是有机染料与纳米颗粒的组合,它可将太阳光转化为电力。该组件为半透明状,这使其更适用于集成。新的太阳能电池由Fraunhofer太阳能系统学院开发。

太阳能电池模块的原型是琥珀的颜色,但是完全有可能有其他颜色,甚至在上面印制图像或文字,以便它可以作为装饰元素。这种设计方案开辟了一个全新应用领域:太阳能电池板已经不单单只能作为建筑物屋顶,还可以应用到窗户,利用这项新技术不仅可以阻挡阳光直射进入建筑内部,而且可以同时发电。

“我们不认为染料太阳能电池是传统硅电池的竞争对手”FraunhoferISE物理学家AndreasHinsch说。该模块原型的效率只能达到百分之四,这是和应用在屋顶的晶体硅太阳电池性能相比的。另一方面,染料太阳能电池有一个明显的优势是在正面一体化。

复合在两块玻璃之间的物理电池薄膜采用纳米和丝网印刷技术,这一技术使人们有可能把任何想要的图片印刷到新款太阳能电池,这种新款太阳能电池制成的玻璃幕墙可被赋予更多有效的装饰和设计,如多色的公司标志。

染料太阳能电池板仍是一个原型。新技术带来一个特别的挑战,那就是电池薄膜外的两层玻璃必须密封,以避免空气进入摧毁反应物质。Fraunhofer专家已经有一个解决方案解决这个难题,他们没有像竞争对手一样使用高分子胶,而是采用一种微细玻璃粉末,为此,玻璃粉末被丝网印刷到玻璃中间,温度上升,玻璃料逐渐软化,开始显示出其流动性得以填补两块玻璃之间的缝隙,温度约600摄氏度。在各种天气条件试验显示,太阳能电池能正常工作几千小时,但是是否可以长期稳定,尚未得到官方证实。

以上便是此次小编带来的“太阳能电池”相关内容,通过本文,希望大家对太阳能电池具备一定的了解。如果你喜欢本文,不妨持续关注我们网站哦,小编将于后期带来更多精彩内容。最后,十分感谢大家的阅读,have a nice day!

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