超越传统光伏:弱光环境下可印刷介观钙钛矿太阳能电池光电特性

钙钛矿太阳能电池(perovskite solar cell,PSC)近年来发展十分迅速,被认为是下一代光伏技术中最有前景的候选者之一.其中,基于三层介孔膜结构的可印刷介观PSC以其廉价的原材料、简单的制备工艺以及良好的器件稳定性获得了广泛关注.本文测试了可印刷介观PSC小型模组(10 cm×10 cm)在不同光照强度条件下的光电性能,并与商用的单晶硅(crystalline silicon,c-Si)、多晶硅(polycrystalline silicon,poly-Si)和碲化镉(CdTe)太阳能电池进行了对比.结果表明,随着光照强度的降低,c-Si、poly-Si、CdTe太阳能电池的光电转换效率(power conversion efficiency,PCE)均出现了不同程度的下降,而可印刷介观PSC的PCE几乎呈线性增加.当光照强度低于0.3个标准太阳光(30 mW cm^(–2))时,可印刷介观PSC已经开始展现出一定的光电转换效率优势;当光照强度进一步降低至标准室内弱光条件(1000 lux,约0.3 mW cm^(–2))时,其PCE可达19.83%,高于其他商用太阳能电池.PSC在弱光环境下展现出的优异性能为进一步扩展其在室内等场景的应用奠定了良好基础,这些潜在的新兴应用领域为PSC的商业化和大规模生产提供了多种应用空间.