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德国科学家将钙钛矿太阳能电池开路电压升至1.26V

文章来源: OFweek太阳能光伏网       发布时间:2019-02-02

德国Jülich能源和气候研究所(IEK-5)的科学家们日前透露,他们已将钙钛矿太阳能电池的开路电压提高到了1.26 V。研究人员表示,开路电压值是太阳能电池板开路时其两端的电压,是提高电池效率的关键因素,因为它显示了当光照射在太阳能电池上时电池中存在电荷载体的数量,可有效提升太阳能电池的性能。

科学家们表示这一电压值很有意思,因为它显示了重组过程中太阳能电池能量的损失(当太阳能电池中的电荷载体从激发状态回到正常状态时发生能量损失)。移动电荷载体保持激发状态的时间取决于所使用的材料和界面,可以使用不同的制造技术来开发。

德国科学家将钙钛矿太阳能电池开路电压升至1.26V

激发电子所需的最小能量 - 带隙 - 也会对开路电压产生影响,但通常来讲无法提高效率。因此,应始终将开路电压与半导体的带隙进行比较。带隙较高时,开路电压也会增加但是所吸收的光子较少。

德国科学家将钙钛矿太阳能电池开路电压升至1.26V

IEK-5团队表示,最常用带隙--1.6电子V的钙钛矿太阳能电池此前最大开路电压为1.21V,而当前所使用带隙的理论最大值为1.32V。

德国科学家将钙钛矿太阳能电池开路电压升至1.26V

IEK-5科学家已证明可实现的应力原则上不受任何一侧接触材料的限制。就重组而言,电池层和界面的质量类似于由硅和砷化镓制成的电池的质量,但是只能在高温下使用极其复杂的方法生产。研究团队表示,这意味着可印刷光伏和光电子产品最终有可能实现与传统半导体材料相同的高效器件。然而,由于目前的钙钛矿太阳能电池在长期稳定性方面存在相当大的问题,因此要实现商用,还有很长的路要走。


电池片的开路电压是指电池在非工作状态下即电池没有外接任何负载的条件下电路无电流流过时,用电表直接测量所得电池两接线柱间的电压值。开路电压不能作为衡量电池电压的标准但利用测定的单块电池开路电压可以进行相互对比,也可测定电池本身不同时间的荷电变化状态,作为参考。通过电池的开路电压,可以判断电池的荷电状态。


电池片的开路电压和什么有关


1、与原料片有关,电阻率大,Uoc会低。


2、制绒损伤层没有全部去除,会使Uoc低。扩散的方阻和烧结工艺不匹配,会导致烧出来的Rs大。严重的会导致烧穿。


3、扩散钝化差导致结的质量差也会使Uoc低。


4、等刻如果过刻或欠刻会导致Rsh小,原因是正栅线印到了刻蚀区,必然会使Uoc低。


5、SiNx的致密性差,烧结烧穿会使Uoc低,再或者,致密性差会影响光的利用,H钝化差也会影响Uoc。


6、正栅线电极印刷时虚印或断删会使体内漏电大,电流没有导出来,饱和暗电流大,也会时Uoc小,背电场漏印,烧结过烧或欠烧也会使开压低。


7、测量的时候温度过高,光强过小,也会使开压低。



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