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2021 Adv. Mater. (IF 30.849): 创纪录21.73%效率,柔性钙钛矿电池可实用

SS-X 太阳光模拟器使效率突破成为可能!
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  Advanced Materials (IF 30.849) 在2021年10月发表一项研究,透过将低带隙有机体异质结 (bulk-heterojunction, BHJ) 层整合于倒置钙钛矿 (perovskite, PSC) 中,实现了高出色功率转换效率 (PCE),并成功运用在可穿戴的传感器电源中。

  由于溶解性和低温加工性等特色,卤化铅钙钛矿和有机太阳能电池 (PSCs and OSCs) 为当前清洁能源的主要材料。然而,为了能被用于高性能太阳能电池中,科学家仍需解决近红外 (NIR) 区域的大量光子损失和光电压缺陷等问题。

  作者为了改善这些问题,将低带隙有机体异质结层整合于倒置的钙钛矿中,并建构出简便的混和太阳能电池 (hybrid solar cells, HSCs)。透过光焱科技太阳光模拟器,搭配QE-R量子效率测量系统进行光谱响应量测,研究结果显示,优化的BHJ组件得到23.80%的出色功率转换效率 (PCE) 。相较于单组件PSCsOSCs,混和太阳能电池 (HSCs) 器件还表现出优异的长期 (超过 1000 小时) 光稳定性。光焱科技量子效率测量系统除了用于太阳能电池的EQE (External Quantum Efficiency) 光谱分析,同时对于太阳能电池在太阳光模拟器下的短路电流,也提供了Jsc (short-circuit current density) 的比对,以证明实验的真确性。光焱科技的太阳光模拟器与KA-6000软件,也同时提供了短路电流对时间变化的监控,以证明太阳能电池的稳定!

  更重要的是,柔性HSC可以实现21.73%PCE和出色的耐久性,这份研究结果也是目前报告的柔性太阳能电池的最高效率。作者更成功地将灵活的HSC整合到可穿戴传感器的电源中,展示实时温度监测。

J-V curves Hybrid Solar Cells flexible

柔性HSC的反向和正向J-V曲线。

Perovskite Flexible hybrid solar cells EQE
Perovskite Flexible hybrid solar cells EQE PL
Perovskite Flexible hybrid solar cells EQE PCE
EQE comparison perovskite solar cell

PSC和HSC的EQE光谱比较。

本文关键词:钙钛矿、Perovskite、太阳光模拟器、Solar Simulator 、量子效率、Quantum Efficiency

原文:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202105539

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