澳门皇家赌场-澳门皇家赌场官网

  • 澳门皇家赌场
澳门皇家赌场 >科技创新 >科研进展
新能源所光电与光热技术课题组钙钛矿太阳电池、光伏电池减反射膜、铜锌锡硫薄膜电池项目研究取得进展
作者:沈晓辉   部门:新能源技术研究所   时间:2015-07-23 09:14:15.0   浏览次数:3792




新能源所光电与光热技术课题组定位于开发实现光电、光热高效利用的相关材料及器件,通过一年多自主研发,在钙钛矿太阳电池光吸收薄膜、光伏电池表面减反射膜、铜锌锡硫光敏薄膜材料制备等多个项目领域取得进展。

钙钛矿太阳电池是一种有机-无机杂化的薄膜太阳电池,转换效率已达到20%。由于制备工艺简单、原材料成本较低,是当前新型太阳电池的研究热点。作为电池核心的光吸收层材料是具有钙钛矿结构(ABO3)的甲基氨基卤化铅,最具代表的是CH3NH3PbI3光吸收层薄膜的制备与表征。《钙钛矿型光吸收薄膜低温溶液法制备技术》项目研究内容是通过两步溶液旋涂法制备CH3NH3PbI3薄膜,同时包括电子传输层/CH3NH3PbI3/空穴传输层等电池主体结构的制备。主要目标是研制出截止波长内光吸收率超过85%、具有良好晶格质量与形貌的钙钛矿光吸收层,以及与之相适应的电池制备工艺。目前已完成第一阶段电子传输层TiO2薄膜的制备,正在进行第二阶段CH3NH3PbI3的两步溶液旋涂法的工艺优化,通过提高PbCl2CH3NH3I等关键材料的溶解度、严格控制旋涂与热处理条件、适当采用助膜剂等方法,提高薄膜的吸收率与结构。

光伏玻璃大量应用于光伏组件的封装,而光伏玻璃表面减反镀膜可以提高组件发电效率。当前主流减反膜体系分为碳基和硅基两类,其中碳基以XeroCoat公司为代表,减反增透率为2%,且可以常温固化。氧化硅基减反薄膜以AGC、帝斯曼、3M等公司为代表,增透率在2.5~2.8%之间。在此基础上,也有大量研究旨在提高减反膜耐磨性、耐候性、自清洁等方面特性。《光伏电池用纳米减反膜的制备及改性研究》项目采用溶胶凝胶法制备纳米减反射镀膜溶液,采用适宜的涂覆工艺在刚性和柔性衬底表面镀膜,经改性处理获得表面硬度高和耐划伤能力好的、具有多孔结构的纳米二氧化硅膜层,目标开发出太阳能电池响应波谱范围内具有高透过率的减反射膜膜层。现已开发出可见光波段透射率峰值超过98%,波长400nm-800nm范围透射率均值超过96.5%的高透玻璃衬底样品,以及可见光波段透射率峰值超过97.5%,波长400nm-800nm范围透射率均值超过94.5%的高透PET衬底样品。下一步计划开展自清洁特性改性探索。

铜锌锡硫材料与铜铟镓硒具有相似的晶体结构。这种材料成本很低,而且所有元素在地壳中都储量巨大。它的光电吸收系数较高,并且材料本身无毒无污染,是一种极具发展前景的光伏材料。最近报道的铜锌锡硫太阳能电池光电转换效率接近10%,且具有达到20%的潜力。《无毒、低成本合成铜锌锡硫(CZTS)光敏薄膜材料的研究》涉及半导体薄膜太阳能电池领域,是一种新型无毒低成本铜锌锡硫(Cu2ZnSnS4)光敏薄膜材料合成方法,采用这种方法合成的铜锌锡硫薄膜,可用作铜锌锡硫薄膜太阳能电池的吸收层,从而大幅度降低材料制备难度和生产成本,提高电池性能。目前已经成功制备了铜锌锡硫纳米颗粒溶液,用旋转涂层法制备了铜锌锡硫薄膜。

??
XML 地图 | Sitemap 地图