光伏玻璃及高效组件

钙钛矿发电玻璃,透明发电玻璃。应用于各个住宅楼的户外玻璃上。。万亿级市场!


钙钛矿(Perovskite)指一大类化合物,具有与矿物钙钛氧化物相同晶体结构。其化学成分简写为AMX3,其中A通常代表有机分子,M代表金属(如铅或锡),X代表卤素(如碘或氯)。其命名来自俄罗斯矿物学家Perovski的名字。这类物质有一种特殊结构,光电特性非常好,在阳光照射下,很容易释放电子。用来发电的时候,可以把钙钛矿涂在玻璃或者柔性材料上,看起来就像涂了一层墨水。



      钙钛矿太阳能电池(Perovskite Solar Cells),是采用具有钙钛矿晶体结构的有机无机杂化的金属卤化物半导体作为吸光层材料的电池,多用作太阳能电池,属于第三代太阳能电池,也称作新概念太阳能电池。
      三、钙钛矿太阳能电池发电原理及优势 
      当光照在钙钛矿材料上,太阳光强度大于其禁带宽度时,钙钛矿吸收光子产生电子–空穴对。电子通过电子传输层(ETL)最后被TCO(FTO)收集;空穴通过空穴传输层(HTL)最后被电极收集。最后将TCO(FTO)与电极连接成电路,宏观上产生光电流。

      钙钛矿的吸光性很强,只需要几百纳米厚,就能吸收大部分阳光。厚度几乎只有头发的1/100。而硅晶体要吸收同样多的阳光,至少要厚上一百倍。如上述情况,钙钛矿材料使用起来很“薄”,这样就容易制成透明材料,和其他材料一起用。比如,钙钛矿可以叠加在晶硅电池表面,一起发电。二者擅长吸收的阳光不同,钙钛矿更能吸收紫外和蓝绿光,而晶硅更能吸收红外光。如果把它们叠串起来,能量利用率更高。理论上,这种组合电池的光电转换效率可达到43%。2021年4月,德国的国家级研究机构——柏林亥姆霍兹中心,利用钙钛矿和晶硅串叠制造的电池,转换效率已经达到29.8%,已超过晶硅电池的理论极限。除了和晶硅一起串联,钙钛矿电池自己也可以多层叠加,效率不低。理论上,三层钙钛矿电池,即把三个钙钛矿电池上下重叠在一起,它的转换效率可达到40%以上,是晶硅效率的两倍。从2009年日本科学家制备出第一个钙钛矿太阳电池到现在,单层钙钛矿电池的效率从3.8%提升到25.8%。而晶硅电池,从1960年就开始发展,耗时60多年,最高效率仅提升到26%左右,作为一个新型材料,钙钛矿的潜力很大。钙钛矿电池优势分析如下表:

      钙钛矿太阳能电池极限转换效率总体高于晶硅电池,优势突出。在理论极限上,晶体硅太阳能电池、普通单晶硅电池、HJT电池、TOPCon电池的极限转换效率为29.40%、24.50%、27.50%、28.70%,而单结钙钛矿、钙钛矿+晶硅、多结钙钛矿电池极限转换率为33%、43%、69%。







XML 地图