知乎2022年Q1财报：营收7.43亿，同比增长55.4%
06-18
新加坡南洋理工大学能源研究所的科学家研发出一种共蒸镀钙钛矿太阳能电池，具有很强的电能转换效率和良好的热稳定性。
研究人员 Annalisa Bruno 告诉《光伏》杂志，“这些电池可用于多种应用。
在我们的研究中，我们首次证明了热蒸发过程在为不同架构定制钙钛矿吸收器方面的多功能性。
”电池采用“p-i-n”布局依赖于共蒸发的 MAPbI3 薄膜。
研究人员使用的共蒸发工艺可以生产分级的、可定制的钙钛矿层，而不需要额外的层或额外的钝化步骤。
在蒸发过程中，背景压力会缓慢降低，达到所需的费米能级，保证了辐射能有效转化为电化学能。
在形成电池钙钛矿吸收体的共蒸发过程中，控制和监测碘化铅 (PbI2) 和碘化甲基铵 (MAI) 的生长和成分是该制造步骤中的主要挑战。
他们在电池上测试了不同的电子和空穴传输材料（HTM）。
性能最好的电池采用由[2-(3,6-二甲氧基-9H-咔唑-9-基)乙基]膦酸（也称为MeO-2PACz）制成的HTM。
基于自组装单层 (SAM) MeO-2PACz 的最佳电池实现了研究人员所说的破纪录的 20.6% 效率，而基于 2,2,7,7-tetrakis(N,N-di) 的电池-对甲苯基））氨基-9,9-螺二芴（spiro-TTB）和聚（三芳基胺）（PTAA）作为两种不同的HTM电池，其效率均为20.3%。
研究小组透露，“使用三种不同空穴传输层（HTL）的钙钛矿太阳能电池的功率转换效率分布较窄，这凸显了这些共蒸镀电池良好的再现性。
”当spiro-TTB放大到1cm2和1.96cm2尺寸时，效率分别达到19.1%和17.2%。
研究人员表示：“这些未封装的共蒸发 p-i-n 钙钛矿太阳能电池表现出显着的长期稳定性，在室温下储存几个小时以上时，仍能保持 90% 的初始功率转换效率。
”据布鲁诺介绍，这些大面积电池是迄今为止该尺寸最高效的共蒸发钙钛矿太阳能电池。
据称，这些电池还具有相当大的热稳定性，在 85 摄氏度下持续数小时的热老化后，它们仍能保持初始效率的 80% 以上。
她评论道：“鉴于过去几年热共蒸发钙钛矿电池的研发进展，我们有望看到这些电池在未来几年内实现商业化。
” 科学家们在最近发表在《先进功能材料》（先进功能材料）《具有分级费米层的共蒸镀MAPbI3可实现高性能、可扩展和灵活的p-i-n钙钛矿太阳能电池》上的一篇论文中描述了电池和相关制造技术。
新加坡南洋理工大学能源研究所的科学家们开发出一种共蒸发钙钛矿太阳能电池，该电池具有很强的电能转换效率和良好的热稳定性，研究员Annalisa Bruno告诉《光伏》杂志，“这些电池可用于在我们的研究中，我们首次展示了热蒸发工艺在为不同架构定制钙钛矿吸收器方面的多功能性。
“该电池采用“p-i-n”布局并依赖于共蒸发 MAPbI3 薄膜。
研究人员采用的这种共蒸发工艺可以生产分级的、可定制的钙钛矿层，而不需要额外的层或额外的钝化步骤。
在蒸发过程中，背景压力会缓慢降低以达到所需的费米能级，这保证了共蒸发过程中辐射能有效转化为电化学能，形成电池的钙钛矿吸收体。
控制和监测碘化铅 (PbI2) 和碘化甲基铵 (MAI) 的生长和成分是该制造步骤中的主要挑战。
他们在电池上测试了不同的电子和空穴传输材料（HTM）。
性能最好的电池具有由[2-(3,6-二甲氧基-9H-咔唑-9-基)乙基]膦酸（也称为MeO-2PACz）制成的HTM。
基于 2,2,7,7-四（N,N-二对甲苯基），自组装单层 (SAM) MeO-2PACz 的最佳电池实现了研究人员描述的 20.6% 的创纪录效率。
研究小组透露，氨基-9,9-螺二芴（spiro-TTB）和聚（三芳胺）（PTAA）作为两种不同的HTM电池，均实现了20.3%的效率，“使用三种不同的空穴传输。
功率转换效率钙钛矿太阳能电池的分布非常窄，这凸显了这些共蒸镀电池良好的再现性。
“当spiro-TTB放大到1cm2和1.96cm2的尺寸时，其效率分别达到19.1%和17.2%。
研究人员表示：“这些未封装的共蒸发 p-i-n 钙钛矿太阳能电池表现出卓越的长期稳定性。
”它非常耐用，在室温下存放一个多小时仍能保持其初始功率转换效率的90%。
据布鲁诺介绍，这些大面积电池是迄今为止该尺寸最高效的共蒸发钙钛矿太阳能电池。
据说这些电池还具有相当大的热稳定性，因为它们可以在 85 摄氏度的高温下运行数小时。
老化后仍保持初始效率80%以上。
她评论道：“鉴于过去几年热共蒸发钙钛矿电池的开发取得的进展，我们希望看到这些电池在未来几年实现商业化。
科学家们在《先进功能材料》最近发表的一篇论文中描述了电池和相关制造技术。
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