分析具有更高稳定性和效率的现代钙钛矿太阳能电池组件

随着社会的进步和科学技术的发展，人们对能源的需求在增加。但是，现有能源有限，人们需要继续开发新能源。
太阳能是一个很好的选择，人们已经开始大力发展太阳能发电。在实验室测试中首次发现钙钛矿时，可以将其用作光伏电池材料。
在2000年代中期，尽管没有成功地将其用作太阳能电池的研究，但还是利用了钙钛矿化合物相对较强的光反应性。在过去的10年中，在学术界，国家实验室和光伏公司的实验室环境中，钙钛矿的效率约为30cmx 30cm，从2％增至29％。
回顾其他太阳能电池技术的发展历史，我不得不说这是一个了不起的进步。您必须知道，其他电池技术需要40多年才能达到实验室规模的效率。
钙钛矿太阳能电池是使用与钙钛矿晶体结构相似的半导体材料作为光吸收材料的第三代薄膜太阳能电池。它们具有光电转换效率高，制备灵活，成本低等突出优点，具有广泛的应用前景。
有望在相关领域引发一场能源革命。钙钛矿是下一代太阳能技术最有前途的材料之一，其效率已从3.8％猛增到现在的25.5％。
钙钛矿太阳能电池生产成本低廉，并且具有柔韧性的潜力，从而增加了其多功能性。第一代太阳能光伏电池主要是单晶硅和多晶硅太阳能电池。
经过半个多世纪的不断发展，晶体硅太阳能电池的制备工艺已经非常成熟。单晶硅和多晶硅太阳能电池的实验室转换效率分别达到了25.6％和20.8％，接近理论极限水平。
凭借更成熟的技术和更高的光电转换效率，晶体硅太阳能电池占光伏市场绝对市场份额的89％。然而，由于硅基太阳能电池的高效率依赖于高纯度硅材料，因此它们的制造成本相对较高。
光引起的组件退化和环境稳定性是经常被提及反对声音的方面。在早期，钙钛矿电池的稳定性是一个大问题。
但是，正如组件效率已迅速提高一样，稳定性也已迅速提高了。第二代太阳能光伏电池主要是非晶硅薄膜太阳能电池和晶体硅薄膜太阳能电池。
其中，非晶硅砷化镓太阳能电池的电流效率可以达到30％左右，但价格昂贵，总体成本效益不高。因此，它们主要用于需要高性能的航天器领域。
晶体硅薄膜太阳能电池是通过化学气相沉积或等离子体增强化学气相沉积制备的，但是基于硅的太阳能电池需要使用高纯度的硅材料，这使得光伏成本相对较高。非晶硅薄膜太阳能电池需要使用稀土元素，制备过程中严重的环境污染使其难以进一步推广。
具体地，在功能性太阳能装置中，钙钛矿层位于中心，夹在两个传输层和两个电极之间。当活性钙钛矿层吸收阳光时，它会产生电荷载流子，然后电荷流过传输层到达电极并产生电流。
然而，钙钛矿层中的针孔和单个钙钛矿颗粒之间的边界处的缺陷会干扰载流子从钙钛矿层到输送层的流动，从而降低了效率。在这些缺陷处，水分和氧气也将开始降解钙钛矿层，从而缩短器件的寿命。
第三代太阳能光伏电池主要是钙钛矿太阳能电池，量子点太阳能电池，有机光伏电池和其他新概念光伏电池。其中，基于染料敏化太阳能电池开发的钙钛矿太阳能电池由于具有较高的光电转换效率，较低的制造成本和灵活的结构，已成为最有前途的第三代太阳能电池。
当前，大多数太阳能电池仅具有钙钛矿膜，该钙钛矿膜的厚度为500纳米。尽管从理论上讲，薄膜越薄，薄膜的效率就越高，这是因为