Solar RRL:DMF前驱体溶液法制备高效CIS 太阳能电池

南京邮电大学信息材料与纳米技术研究院辛颢课题组以DMF为溶剂制备了可在室温下长期稳定存放的前驱体溶液并由该溶液经旋涂、退火、硒化制备铜铟硒(CIS)吸光层材料和太阳能电池器件。

效率超过14%的直接溅镀铜铟镓硒吸收层并搭配碱金属后退火处理之薄膜太阳能电池

台湾国立清华大学材料系赖志煌教授的研究团队在前期工作中开发了一阶段溅镀四元靶材且不需后硒化制程,来制备铜铟镓硒吸收层。目前以此制程所制备的铜铟镓硒薄膜太阳能电池,容易遇到硒供应不充足的现象,导致组件转换效率约只有10~11%。他们针对四元靶制程之硒缺乏的问题在一阶段四元靶溅镀制程之后,搭配采用氟化钠与氟化钾的后退火处理,成功提升铜铟镓硒薄膜太阳能电池的转换效率超过14%,是目前此类制程的最高效率。

基于钙钛矿和铜铟镓硒的理想双吸收层光解水器件

一个理想的双吸收层光解水器件由一个能量带隙为1.0 eV的底层光吸收材料和一个带隙为1.7 eV的上层光吸收材料组成。这一带隙组合传统上只能通过III-V组材料来实现,而这些材料造价高昂,限制了它们的大规模应用。 钙钛矿光吸收材料的出现为实现这一理想器件提供了新的契机, 因为它的光吸收范围可以通过调节组分来实现,而且它们可以用溶液法制备,造价低廉。作为传统的太阳能电池材料,硅和铜铟镓硒大致满足底层光吸收材料的带隙要求。瑞士洛桑联邦理工大学罗景山博士等选择了铜铟镓硒作为底层光吸收层代表性材料,首次通过调节上层钙钛矿吸收层的带隙来趋近理想器件的要求。通过使用CH3NH3PbI3和CH3NH3PbBr3作为上层吸收层,分别实现了2.6%和6.3%的全解水效率。通过理论分析,如果经过进一步优化,采用混合吸收层,这一双吸收层器件可以实现20%以上的全解水效率。