钙钛矿太阳能电池在城市建筑一体化光伏中的优势、瓶颈与实施路线图

《Nexus》：Perovskite Solar Modules for Sustainable Buildings and City

　　

亮点

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钙钛矿太阳能电池（PSCs）在建筑应用的八项指标中有六项表现优于传统光伏电池。

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城市立面、街道峡谷和历史遗产表面更有利于PSCs而非晶体硅电池。

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稳定性、认证和铅安全问题构成紧密耦合的瓶颈。

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一条依赖排序的路线图优先验证后再进行城市级推广。

摘要

向未来低碳和可持续建筑环境的转型需要与建筑兼容的光伏（PV）系统，而不仅仅是表面附件。为满足可持续发展目标（SDGs）第7、11、12和13项，钙钛矿太阳能电池（PSCs）凭借其可调节带隙、半透明性和低温溶液加工性，成为建筑一体化光伏（BIPV）系统中有前景的候选者，为与建筑幕墙、窗户和曲面立面的整合提供优势。然而，材料潜力并不等同于现实世界中的设计与工程应用。在建筑关键性能指标方面，包括形态灵活性、美学适应性、光热舒适度和实际电力输出，钙钛矿电池优于第一代和第二代光伏电池。在立面数量超过屋顶的城市场景中，PSCs的特性表明其在热岛效应和无通风条件下的热能和发电性能、在街道峡谷中的漫射光捕获以及较低的隐含碳强度方面具有潜在优势。我们提出了一条依赖排序的路线图，以解决实现城市级PSC-BIPV部署中现有的差距，这应被视为未来发展可持续低碳建筑环境的重要解决方案。