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意大利研發(fā)空氣處理過氧化物太陽能電池 能量效率可達(dá)18.3%
日期:2021-03-16   [復(fù)制鏈接]
責(zé)任編輯:yutianyang_tsj 打印收藏評(píng)論(0)[訂閱到郵箱]
導(dǎo)讀:由意大利羅馬Tor Vergata大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)國(guó)際研究小組聲稱,通過在空氣中處理的沉積,開發(fā)出了一種18.3%效率的無甲基銨的過氧化物太陽能電池。通過一種沉積技術(shù)制造了不含甲基銨的過氧化物太陽能電池,據(jù)稱該技術(shù)可減少過氧化物沉積過程中約30%的溶劑使用,估計(jì)所提出的合成工藝的總成本約為每片電池0.025歐元。

該大學(xué)混合和有機(jī)太陽能中心(CHOSE)的研究員Luigi Angelo Castriotta表示:“多虧了這種沉積技術(shù),我們能夠在不使用實(shí)驗(yàn)室縮放技術(shù)進(jìn)行過氧化物沉積的情況下,沉積出高達(dá)A4尺寸(20x30cm)的大面積基片,也避免了任何形式的抗溶劑浪費(fèi)。”

Castriotta解釋說這種可升級(jí)的技術(shù)是基于Cicci Research(CHOSE的一個(gè)分支)設(shè)計(jì)的自動(dòng)化葉片槽模涂布機(jī),有助于在過氧化物沉積過程中節(jié)省約30%的溶劑。溶劑使用量占過氧化物器件總成本的17%。通過使用這種技術(shù),我們可以將這一數(shù)量減少到6%,也提供了一種環(huán)保的方法。

通過在介孔層的頂部涂抹摻雜鉀的氧化石墨烯,并對(duì)過氧化物進(jìn)行紅外退火,對(duì)雙陽離子銫甲酰胺(CsFA)過氧化物進(jìn)行了空氣處理。研究團(tuán)隊(duì)表示:“與在惰性氣氛中制造的標(biāo)準(zhǔn)多陽離子過氧化物相比,所制造的器件在穩(wěn)定性測(cè)試中表現(xiàn)出了更好的效果。在沉積過程中,摻雜鉀的氧化石墨烯(GO-K)被用作中間層,介于介孔氧化鈦(TiO2)和過氧化物之間。利用紅外退火(IRA)來限制過氧化物/TiO2界面的電荷損耗。”
研究小組強(qiáng)調(diào):“氧化石墨烯(GO-K)和紅外退火的微調(diào)對(duì)電池和模塊在效率和穩(wěn)定性方面的性能有很大影響。這些在環(huán)境條件下獲得的結(jié)果,為基于過氧化硅太陽能電池的光伏技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化鋪平了道路。”

GO-K是一種粉末狀的灰褐色化合物,分散體為深灰色,可以很好地分散在極性溶劑中。Castriotta解釋說:“這是一種低成本的材料,因?yàn)樗那绑w材料是石墨和碳酸鉀(K2CO3),而且它的分散體可以保持兩個(gè)月以上的穩(wěn)定性。”

希臘地中海大學(xué)Heraklion分校的研究員Mina M. Styliniakis也參與了該電池的開發(fā),他估計(jì)考慮到所用材料的所有質(zhì)量和體積,所提出的合成工藝的總體成本約為每個(gè)電池0.025歐元。Castriotta肯定地表示:“制備4毫升GO-K分散體的成本僅為0.020歐元。”

該太陽能電池在發(fā)表于《ACS應(yīng)用材料與界面》上的論文《空氣處理紅外退火印刷無甲基銨過氧化物太陽能電池和模塊中加入摻雜氧化鉀的石墨烯作為中間層》中進(jìn)行了描述。參與該研究項(xiàng)目的其他科研單位還有德國(guó)德累斯頓理工大學(xué)、意大利米蘭納米科學(xué)與技術(shù)中心(CNST)和羅馬物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所(ISM)。

原標(biāo)題:意大利研發(fā)空氣處理過氧化物太陽能電池 能量效率可達(dá)18.3%
 
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來源:微鋰電
 
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