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意大利成功開發新型鈣鈦礦太陽能池緩沖層效率高達16.44%

羅馬托爾維加塔大學研究人員最近取得了重大突破,他們成功設計出一種新型鈣鈦礦太陽能池緩沖保護層,並采用了過渡金屬氧化物(TMO),顯著提高了太陽能池的效率。這一創新有望為太陽能行業帶來一次巨大的技術飛躍,同時減輕了氧化銦錫(ITO)濺射帶來的損害。

圖片來源:太陽能示意圖https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsaem.3c00735

鈣鈦礦太陽能池一直備受關注,因為它具有高效能和低成本的潛力。然而,過去的生產過程中,ITO濺射可能會對太陽能池造成損害,導致效率下降,為了解決這個問題,科學家們引入了TMO緩沖保護層。


這項研究通過特別測試兩種不同的TMOs,分別是氧化鉬(MoOx)和氧化釩(V2Ox),發現前者的性能表現最佳。這一緩沖層在太陽能池的各個組成部分中進行了測試,包括基板、電子傳輸層(ETL)、光催化劑、鈣鈦礦吸收器、空穴傳輸層(HTL)和ITO電極。通過一系列的測試,研究人員發現,通過在ITO濺射過程中引入TMO緩沖層,能夠有效抑制濺射損害,而不會影響太陽能池的平均可見光透射率(AVT)。


使用V2Ox緩沖層製造的太陽能池實現了15.65%的效率,而基於MoOx的太陽能池效率更高,達到了16.44%。這一研究成果在ACS Publications上發表的論文中得以詳細描述,證明了緩沖層在提高鈣鈦礦太陽能池效率方面的潛力。


研究小組的領導者指出,他們通過優化ITO沈積工藝,成功平衡了紫外等離子體效應和離子轟擊效應,並在PTAA層頂部引入了蒸發的TMO,從而完全抑制了濺射損害。更令人振奮的是,這項技術適用於較薄的鈣鈦礦太陽能池,為未來的太陽能技術發展打開了新的可能性。


這一技術的應用前景廣闊,有望為太陽能行業的可持續發展貢獻重要力量,在迎接全球能源轉型的挑戰中,這一研究成果將不可忽視。我們期待看到更多類似的創新,為綠能的未來帶來更多希望。


參考文獻:https://www.pv-magazine.com/2023/10/30/semitransparent-perovskite-solar-cell-based-on-tmo-buffer-layers-achieves-15-7-efficiency/



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