性能大幅提升之鈣鈦礦太陽電池模組,可維持1,000小時以上高效率

 

刊登日期:2021/3/11
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沖繩科學技術大學院大學(OIST)利用可降低缺陷的新製造技術,製作出穩定性與效率皆有所提升之鈣鈦礦太陽電池模組。

目前既有鈣鈦礦太陽電池幾乎都是以厚度500nn的薄鈣鈦礦層製成。理論上來說,鈣鈦礦層較薄,將能縮短電荷載體在上下輸送層移動的距離,進而提高效率。但在製作大型模組之際,薄膜經常會產生較多的缺陷或孔洞(Pinhole)。

沖繩科學技術大學院大學為了提高前驅物材料-碘化鉛的溶解度,添加了氯化銨(Ammonium Chloride),提升了碘化鉛在有機溶媒中的溶解度,進而獲得均一性更佳的鈣鈦礦膜。之後再將氨從鈣鈦礦膜去除,減少了鈣鈦礦膜內的不純物質數量。

研究團隊製作了具有鈣鈦礦膜2倍厚度、5×5cm2與10×10cm2的太陽電池模組。整體而言,5×5cm2的太陽電池模組呈現14.55%的效率,超越不使用氯化銨的模組(13.6%),並確認經過1,600小時仍能維持80%以上的效率。更大的10×10cm2模組則以10.25%的效率維持1,100小時以上,而此尺寸之鈣鈦礦太陽電池模組的壽命測定值也是前所未有的紀錄,實現了高效率。

研究團隊計畫在下一個階段以利用蒸氣的方法進行鈣鈦礦太陽電池模組的製作,進一步將技術予以最佳化。且目前也在嘗試製作15×15cm2的模組。透過此項研究成果,可望促進效率、穩定性可與矽系太陽電池匹敵之太陽電池模組的商業化開發。


資料來源: https://www.oist.jp/ja/news-center/press-releases/35879
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