鈣鈦礦太陽能電池(PSC)具有可調(diào)節(jié)的帶隙,長的載流子擴(kuò)散長度,高的光吸收系數(shù)以及有機(jī)金屬鹵化物鈣鈦礦吸收劑的溶液加工性等優(yōu)點,因此引起了全世界的廣泛關(guān)注。作為第一代PSC的鉛基PSC的最高效率已達(dá)到25.5%,與硅太陽能電池相當(dāng)。但是,鉛的毒性問題引起了對環(huán)境污染和健康問題的關(guān)注。因此,需要開發(fā)非鉛鈣鈦礦材料來生產(chǎn)下一代PSC。
在過去的幾年中,錫基PSC已成為環(huán)保光伏技術(shù)的有希望的候選者,其效率已從大約6%迅速提高到13%以上,這是通過抑制Sn2+氧化為Sn4+而實現(xiàn)的。減慢了快速結(jié)晶速度,以生產(chǎn)出無針孔且高取向的鈣鈦礦層。此外,最近通過使用模板生長技術(shù)沉積鈣鈦礦吸收層,已獲得認(rèn)證測試中心的11.22%認(rèn)證效率,這將吸引越來越多的研究人員參與該領(lǐng)域,以加速錫基PSC的發(fā)展。
上海交通大學(xué)韓禮元等人對基于等效電路建模的提高錫PSC效率的最新進(jìn)展進(jìn)行了全面回顧。首先單獨討論某些設(shè)備參數(shù)的改進(jìn),包括短路電流密度,開路電壓和太陽能電池的填充系數(shù)。然后,還簡要討論了錫基PSC的穩(wěn)定性問題。最后,詳細(xì)介紹了錫PSC未來發(fā)展的觀點,這些挑戰(zhàn)涉及如何達(dá)到20%的效率,擴(kuò)大器件面積以及實現(xiàn)可擴(kuò)展的生產(chǎn)。
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