综述:柔性钙钛矿多结太阳能电池:进展、挑战与展望

【字体: 时间:2025年03月11日 来源:Joule 38.6

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  为解决柔性钙钛矿多结太阳能电池发展问题,研究人员总结进展、探讨策略并展望未来,意义重大。

  柔性太阳能电池(Flexible solar cells,FSCs)凭借其出色的功率重量比,在可穿戴 / 便携式电子设备、建筑一体化光伏、无人机和卫星,以及空间可展开太阳能阵列等领域极具吸引力。多结柔性太阳能电池(Multiple-junction FSCs)为提升功率转换效率开辟了广阔前景。钙钛矿是多结柔性太阳能电池的理想光敏材料。尽管柔性钙钛矿基多结太阳能电池在效率方面已展现出优势,但仍处于起步阶段。因此,对钙钛矿基多结太阳能电池这一重要却明显滞后的研究领域进行综述很有必要。在这篇综述中,研究人员首先总结了进展,并对各类柔性钙钛矿基多结配置进行了深入分析。基于柔性钙钛矿基多结太阳能电池面临的挑战,研究人员借鉴钙钛矿单结柔性太阳能电池(perovskite single-junction FSCs)的经验,探讨了与钙钛矿层、柔性基板、电极和电荷传输层相关的解决策略。此外,研究人员还对柔性钙钛矿基多结太阳能电池的配置设计、材料选择、封装和可扩展制造进行了展望。
柔性太阳能电池凭借其优异的功率重量比,可应用于便携式充电器、建筑一体化光伏、无人机电源、空间可展开太阳能阵列等。多结柔性太阳能电池有望突破理论上的肖克利 - 奎伊瑟单结极限(33%)。铅基卤化物钙钛矿可用作中带隙或宽带隙子电池的理想吸收体,而柔性窄带隙吸收体,如铅锡混合钙钛矿、Cu (In, Ga)(S, Se)2、有机半导体和硅,是钙钛矿基多结柔性太阳能电池底部子电池的有力候选材料。在这篇综述中,研究人员总结了目前取得的进展,对潜在的器件配置进行了展望,讨论了克服相关挑战的策略,并对钙钛矿基多结柔性太阳能电池的配置设计、材料选择、封装和可扩展制造提出了见解。
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