钙钛矿太阳能电池显示出最高的功率转换

新加坡南洋理工大学(NTU新加坡)的一组研究人员创建了钙钛矿太阳能微型模块，该模块记录了所有大于10 cm 2的钙钛矿基设备的最高功率转换效率。

钙钛矿是已经成为太阳能电池应用中硅的有前途替代品的新材料。该材料提供的功率转换效率类似于硅太阳能电池，但也可用于创建轻质的柔性和半透明电池，非常适合在建筑物和各种城市空间中使用。钙钛矿技术正朝着工业化快速发展，其稳定性和可扩展性达到了更大的尺寸，被研究人员视为克服的最后障碍。

现在，NTU的研究人员报告说，他们已经采用了一种称为“热共蒸发”的通用工业涂层技术，并发现它可以制造21 cm 2的太阳能电池模块，功率转换效率达到创纪录的18.1%。这些是可伸缩钙钛矿太阳能电池的最高记录值。

热蒸发是目前用于生产包括有机发光二极管(OLED)电视在内的电子产品的成熟涂层技术。

研究结果的主要作者Annalisa Bruno博士发表在科学期刊Joule的封面上，NTU能源研究所的高级科学家(ERI @ N)解释了钙钛矿太阳能电池组件大规模采用的障碍。

“迄今为止，使用称为“旋涂”的溶液技术，在实验室中实现了性能最佳的钙钛矿太阳能电池，其尺寸远小于1 cm 2。但是，当在大表面上使用时，该方法结果导致钙钛矿型太阳能电池的功率转换效率较低。这是由于固有的局限性，包括缺陷和大面积不均匀性，使其对工业制造方法具有挑战性。”

“通过热蒸发形成钙钛矿层，我们的团队成功开发出钙钛矿太阳能电池，其功率转换效率据报道在10 cm 2以上的组件中最高。

“我们的工作证明了钙钛矿技术与工业工艺的兼容性以及其进入市场的潜力。这对新加坡来说是个好消息，新加坡正寻求增加其能源需求的太阳能使用。”

ERI @ N的第一作者兼研究员李佳博士说：“我们已经首次展示了共蒸发钙钛矿太阳能电池的出色可扩展性。这一步骤将加速这项技术从实验室到工业的过渡。”

彩色钙钛矿太阳能电池可利用更多的表面积来利用阳光

利用相同的技术，研究人员随后制造了钙钛矿太阳能电池和微型模块的彩色半透明版本，从而在整个不同颜色范围内实现了类似的功率转换效率度量。

这些结果证明了热蒸发方法在生产用于各种光电应用的各种基于钙钛矿的太阳能器件中的多功能性。