钙钛矿电池:20倾角解锁90%双面效能密码

12月26日外媒报道,印度孟买理工学院在太阳能技术研发领域斩获关键突破,其研究人员针对双面钙钛矿太阳能电池的反照率与倾斜角深入探究。研究表明,当双面钙钛矿太阳能电池倾斜20度时,奇迹发生。一方面,功率转换效率可提升2%,在正面1Sun AM1.5G照明下,控制装置原本最大功率转换效率为17.46%,倾斜至20度时,效率跃升至18.82%。

另一方面,此时双面系数高达89.3%,近乎实现90%的双面效率,意味着该电池双面利用光能的能力超强。不仅如此,研究人员通过定量分析发现,将后侧反照率提高到0.5并搭配20度倾斜角,能解锁最高效率水平,最高效率可达26%。这一成果源于精心设计的电池结构,其包含透明的掺氟氧化锡(FTO)基板、氧化锡(SnO2)制成的电子传输层(ETL)、过氧化物吸收器、依靠螺- OMeTAD和氧化钼(MoOx)的空穴传输层(HTL)、IZO层、氧化钼(MoOx)。

值得一提的是,该校研究人员还成功开发出可应用于串联或单结光伏设备的双面钙钛矿太阳能电池,这种电池自带“光环”,具有内在的自封装性和化学稳定性。主导研究的Ananta解释道:“SCAPS-1D模拟进一步验证了实验中的朗伯反射效应,这为我们的发现提供了坚实理论支撑。”

展望未来,研究团队信心满满,他们总结:“可以预见,不久之后,兼具成本效益与高效率的双面钙钛矿太阳能电池,必将在单结和串联光伏配置发电领域独占鳌头,成为领先的光伏技术。”当下,这项研究成果已刊载于近期出版的《ACS应用材料与界面》杂志,论文题为《双面钙钛矿太阳能电池反照率和倾角变化的定量估算》。