準分子激光技術提升鈣鈦礦太陽電池性能

來源:安徽日報    關鍵詞:準分子激光, 鈣鈦礦太陽電池,    發布時間:2019-06-03

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記者5月15日從中科院合肥物質科學研究院獲悉,該院安徽光機所激光技術中心方曉東研究員課題組在利用準分子激光技術提升鈣鈦礦太陽電池性能研究方面取得新進展。


鈣鈦礦太陽電池自2009年被首次報道以來發展迅速,目前其光電轉換效率已超越多晶硅太陽電池,達到了24.2%,極具應用前景。鈣鈦礦太陽電池的光吸收層有機無機雜化鈣鈦礦薄膜通常采用溶液方法在低溫(<150℃)下制備,既可構筑剛性太陽電池又具有發展柔性太陽電池的天然優勢。但溶液方法制備的鈣鈦礦薄膜表面會存在大量的缺陷,造成光生載流子的復合,阻礙電池性能的進一步提高。同時,目前鈣鈦礦太陽電池常用電子傳輸層的制備過程需要在400℃至500℃的溫度下退火晶化,而此溫度超過了常用柔性基底能夠承受的溫度,制約了柔性鈣鈦礦太陽電池的發展。


針對上述存在的問題,結合準分子激光光子能量高、單脈沖能量大、脈沖時間短、光斑面積大且能量分布均勻和熱效應小等特點,該課題組將準分子激光技術引入鈣鈦礦太陽電池研究中,通過準分子激光輻照有效降低了鈣鈦礦薄膜的表面缺陷濃度,實現了電子傳輸層的低溫準分子激光退火。研究表明,通過準分子激光技術的應用,鈣鈦礦太陽電池的光電轉換效率和穩定性均得到了明顯的提升。由于上述成果均與現有低溫多晶硅退火技術兼容,可望應用于未來商業化硬質和柔性鈣鈦礦太陽電池的生產。

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