《钙钛矿光伏电池发展现状》由会员分享，可在线阅读，更多相关《钙钛矿光伏电池发展现状（3页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、钙钛矿光伏电池发展现状2012171010024 黄海超近年来，为了解决日益严峻的能源和环境问题，人们把目光投向 了新能源的开发和利用上。在各种新能源技术中，光伏发电无疑是最 具有前景的方向之一。传统的硅基太阳能电池虽然实现了产业化，有 着较为成熟的市场，但其性价比还无法与传统能源相竞争，并且制造 过程中的污染和能耗问题影响了其广泛应用。因此，研究和发展高效 率、低成本的新型太阳能电池十分必要。在众多的新型太阳能电池里， 钙钛矿薄膜太阳能电池近两年脱颖而出，吸引了众多科研工作者的关 注，还被Science评选为2013年十大科学突破之一。钙钛矿薄膜 太阳能电池的光电转化效率在5年的时间内从3.
2、8%迅速提高到经过 认证的16.2% （截止到2013年底），把染料敏化太阳能电池、有机 太阳能电池等新型薄膜太阳电池甩在了身后。虽然我们已经能够量产转换效率高达25 %的晶硅太阳能电池，以及转换效率17 %的CIGS （铜铟镓锡）太阳能电池， 但我们应该意识到，这些太阳能电池在产生清洁能源时，其生 产成本并不低，在原料生产中也会造成一定的环境污染。而其 他已量产的有机薄膜太阳能电池和有机无机杂化太阳能电池 的转换效率则还停留在10 %左右。钙钛矿太阳能电池不仅转换 效率有明显优势，制作工艺也相对简单。实验室中常采用液相 沉积、气相沉积工艺，以及液相 /气相混合沉积工艺制作。因 此，更便宜、更
3、容易制造的钙钛矿太阳能电池，很有可能改变整个太阳能电池的格局。今后，它的发电成本甚至有可能会比 火力发电还低。不过，我们还不能急着向它“托付终身”，想 要实现钙钛矿电池的巨大商业价值，目前还有3个难题急需解决：1、有毒。钙钛矿电池材料含有铅，这是一种对人体和环 境有极大危害的元素。美国西北大学已研发出一种用锡代替铅 的钙钛矿太阳能电池，不过这种电池的转换效率还只有6%。这种电池还处于研发初级阶段，效率在未来还有提升空间；2、不稳定。钙钛矿中的铅容易氧化挥发，而当晶体遇水时则易分 解。如果我们使用钙钛矿电池发电，它很有可能渗出流到屋顶 或土壤中，对环境产生威胁；3、寿命不长。目前，寿命最长 的钙
4、钛矿太阳能电池可达到 1000小时，由华中科技大学和洛 桑联邦理工学院合作研发。而传统晶硅电池寿命一般可达到 25 年，比钙钛矿电池长得多。钙钛矿薄膜太阳能电池具有诱人的发展前景。在现有技术基础上, 进一步降低成本、提高效率和稳定性、推进其工业化，是其必然的发 展趋势。钙钛矿薄膜太阳能电池发展面临以下几个方面的挑战：多孔 支架层的低温制备和柔性化；廉价、稳定、环境友好的全光谱吸收钙 钛矿材料的设计和开发；高效、低成本空穴传输材料的制备等。此外， 如何发展适合工业化生产的电池制备工艺也是十分必要的。因此，需 要从事钙钛矿薄膜太阳能电池及其它薄膜太阳能电池研究的科研人 员进行广泛交流与合作。钙钛矿太阳能电池必将以其优异的性能和 低廉的成本而成为硅电池的有力竞争者，在未来能源结构中占有重 要的地位。
