新型太阳电池光电转换效率测量技术研究进展

不同于传统晶硅太阳电池,新型太阳电池的材料组成多样,光谱响应、容性及稳定性等各异,给其光电转换效率等关键性能指标的准确测量带来了巨大挑战。本文结合国内外现状,综述了近几年作者课题组在新型太阳电池效率准确测量技术方面的一些进展,并重点阐述了效率测量方法、标准量值的溯源和确定、光谱失配因子(Spectral Mismatch Factor,MMF)计算及其它影响因素分析等方面的研究成果,希望能够为各类新型太阳电池光电性能的准确表征提供参考。

几种新型钙钛矿太阳电池的概述

基于钙钛矿太阳电池巨大的发展潜力,简要的概述了钙钛矿太阳电池的发展历程,并阐述其基本工作原理;同时总结了AZO基底钙钛矿太阳电池和三种基于钙钛矿与硅薄膜相结合的新型钙钛矿电池结构:钙钛矿硅薄膜复合太阳电池、新型双面钙钛矿太阳电池和硅基钙钛矿叠层太阳电池.最后,展望了未来开发新型钙钛矿太阳电池的努力方向及其发展前景,为进一步研究钙钛矿太阳电池提供一定的参考.

新型太阳电池科技发展与挑战

近年来,各种新型太阳电池技术蓬勃发展,一方面催生了许多新型晶硅太阳电池,电池效率连续突破;另一方面应运而生的新型非硅基太阳电池给整个光伏领域乃至可再生能源产业带来了新的机遇和挑战。本文主要介绍目前市场主流的硅基太阳电池以及同步发展的非硅基太阳电池,论述其原理、现状和面临的挑战,为我国今后在光伏技术领域长期战略布局提供参考。

聚(3-己基噻吩)作为光谱增感层在有机太阳电池光谱响应增强中的应用

报道了利用聚(3-己基噻吩)(P3HT)作为前置缓冲层来弥补(4,8-双-(2-乙基己氧基)-苯并[1,2-b:4,5-b]二噻吩)-(4-氟代噻并[3,4-b]噻吩(PBDT-TT-F):[6,6]-苯基-C61-丁酸甲酯(PC61BM)共混体相异质结(BHJ)电池对450-600nm处光谱响应不足的新的器件结构设计思路.光谱带隙为1.8eV的PBDT-TT-F在550-700nm处有很强的光谱吸收,在有机太阳电池器件上有很好的应用潜能.但其在350-550nm处的吸收不强,影响了器件对太阳光谱的利用效率.与此相比,P3HT薄膜的光谱吸收主要在450-600nm范围内,同PBDT-TT-F形成良好的互补关系.新设计的器件外量子效率(EQE)研究结果表明,利用P3HT作为前置缓冲层可以与PBDT-TT-F:PC61BM薄膜中的PC61BM形成平面异质结,从而拓展了器件在450-600nm处的光谱响应范围,实现光谱增感作用.优化P3HT的厚度为20nm左右,器件对外输出的短路光电流密度从11.42mA·cm-2提高到12.15mA·cm-2,达到了6.3%的提升.