鈣鈦礦室內用光伏組件轉換效率超36%
光伏產業網訊
發布日期：2022-11-07
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鈣鈦礦室內用光伏組件轉換效率超36%
近日，暨南大學新能源技術研究院教授麥耀華團隊獲得了獨立第三方認證超過36%的大面積鈣鈦礦室內光伏組件轉換效率，為當前已報道的世界最高值。相關研究結果發表于《先進科學》。
近幾年，以鈣鈦礦材料為光吸收層的太陽電池技術受到廣泛關注。使用光伏電池實現室內弱光能量采集，可以廣泛應用于工業物聯網、智能家居和智能出行等領域，但其需要一個較寬的光學帶隙才能獲得較高的轉換效率。鈣鈦礦光吸收層的光學帶隙可以在很寬的范圍內調整，因而具備獲得高轉換效率光伏器件的可能性，目前已經有團隊報道效率超過40%的室內鈣鈦礦光伏電池。
然而，寬帶隙鈣鈦礦薄膜內溴（Br）含量較高，容易造成相分離現象，影響器件的性能。麥耀華團隊研究了鈣鈦礦光伏電池的帶隙與室內光伏性能之間的關系，發現除了相分離外，鈣鈦礦光吸收層中的Br空位缺陷也是限制電池開路電壓的主要因素之一。使用富碘（I）堿金屬小分子材料處理后，可有效解決Br空位問題，提升了器件在弱光下的轉換效率。在1000 lux的TL84光源下，有效面積為12.30平方厘米的鈣鈦礦室內光伏組件獲得了獨立第三方認證的36.36%的轉換效率，為世界已報道的鈣鈦礦弱光組件最高轉換效率。
同時，團隊研制了基于鈣鈦礦光伏組件的室內光能采集系統樣機，實現了室內光能采集、最大功率點跟蹤、電能和電池管理、環境溫濕度采集、藍牙通信和免充電等功能。此外，該團隊指出，對室內光伏電池性能的準確測試和測試流程的標準化對該技術的產業化至關重要。