鈣鈦礦太陽能電池測試相關

涵蓋鈣鈦礦太陽能電池領域相關應用及技術文件,例如,如何精確測量鈣鈦礦太陽能電池、使用載流子分布影像(FLIM Image)、PL光譜與影像、拉曼影像、時間解析熒光光譜(TRPL)測量鈣鈦礦太陽能電池。

晶粒優化見效,2D鈣鈦礦將會是下一波太陽能電池發展關鍵!

鈣鈦礦是新型太陽能電池中最具競爭力者,其中二維鈣鈦礦已成為太陽能電池中穩定性高的活性層材料。浙江大學高分子複合材料研究所 陳紅征教授團隊,透過引入第二間隔陽離子(the second spacer cation, SSC+)到前驅溶液中,實現製備出高品質的二維鈣鈦礦薄膜(BA2MAn‐1PbnI3n+1),該器件具有超過1 µm 的大晶粒和擇優取向生長的特性。經由動態光散射測量(dynamic light scattering, DLS)證明,添加SSC+有助於在前驅溶液中誘導聚集作用;前驅體聚集可透過誘導成核和減少成核位點也利於大晶粒的形成。 Ruddlesden-Popper 二維鈣鈦礦結構:...

如何分析鈣鈦礦器件缺陷與二極體理想因數?

為了製備出高效率、高穩定的太陽能電池,瞭解器件內部結構的伏安特性是最根本的分析基楚。在p-n結二極體的伏安特性中,必須考慮擴散電流、複合電流、串聯電阻效應等因素,進而影響器件性能的優劣。因此,研究人員可藉由探討理想因數η (ideality factor)數值,來判斷該器件是否接近理想的二極體元件。理想因數η介於數值1~2之間;在完美理想狀態下η=1,表示該元件是沒有缺陷的p-n結構。當然,科研專家最終目的,就是要找出最趨近理想二極體曲線的可能性,透過分析二極體的理想因數,找出器件缺陷的可能性並進而提升器件製備工藝。 那...

研究指出提升鈣鈦礦轉換效率,”這一步”是決勝關鍵

材料科學家對鈣鈦礦太陽能材料(Perovskite solar cells, PSCs)的關注熱度從未消退,由於製備技術、鈣鈦礦薄膜生長調控以及鈣鈦礦傳輸層介面的工藝不斷精進,讓PSCs的轉換效率(power conversion efficiency, PCE)在短短十年內,從3.8迅速超越20%。中國科學院半導體研究所 游經碧教授團隊近期在Nature Photonics期刊發表了,利用phenethylammonium iodide (PEAI)將鈣鈦礦表面缺陷鈍化,成功突破PSCs 23.32%轉換效率。 “這一步"表面鈍化的關鍵要角:PEAI 鈍化添加劑 團隊指出,為更進一步提升鈣鈦礦的轉換效率,針對開路電壓Voc和填充因...

擁抱鈣鈦礦缺陷,太陽能電池領域創新轉型的無限可能

控制半導體中電子和電洞濃度,是應對鈣鈦礦太陽能電池製備的長期挑戰!透過缺陷群體管理 (defect populations)製備出p-n同質結太陽能電池,為金屬鹵化物鈣鈦礦器件開創研發新境界。 Ji-Sang Park (Royal Society; Imperial College London)和Aron Walsh (Imperial College London)在Nature Energy 二月評論文章"Embrace your defects",特別指出華北電力大學 李美成教授團隊在平面型p-n同質結結構鈣鈦礦太陽能電池所使用的技術細節,成功為新一代鈣鈦礦太陽能電池製備結構帶來創新轉型! 半導體的核心是p(富含電洞)-n(富含電子)結介...

應變工程技術,翻轉鈣鈦礦材料效率突破的新思路

混和鹵素鈣鈦礦是新型太陽能電池中,擁有極佳的高效光吸收性能,但由於鈣鈦礦多晶薄膜的組分分離、不均勻性,導致局部晶格失配和突現的殘餘應變(residual strains)。雖說已觀察到這些現象的產生,但到目前為止,鮮少有關於殘餘應變對光伏器件性能影響的深入研究。 北京理工大學 陳棋教授與北京大學周歡萍教授、吉林大學張立軍教授等單位合作,透過深度掠入射X光射線(grazing incident X-ray diffraction, GIXRD)測量,進行殘餘應變在鈣鈦礦薄膜的演變。研究出垂直於襯底的面內應變分量(in-plane strain component)的梯形分佈型態,藉由...

無鉛鈣鈦礦梯度結構技術公開!增強抗氧化、提高穩定、突破效率9.41 %

有機-無機鹵素鈣鈦礦太陽能電池(Perovskite solar cells, PSCs)高轉換效率,在短短幾年內突破23.3%的能量轉換效率(power conversion efficiency, PCE),引起科學家研究鈣鈦礦材料的火熱重點。但一探鹵素鈣鈦礦的兩個核心問題:大多使用含鉛材料(毒性問題)以及性能不穩定性,是含鉛鹵素鈣鈦礦無法大規模產業化的最大阻礙。 幸好,目前已有許多非鉛替代物,如錫(Sn)、鍺(Ge)、鉍(Bi)、銻(Sb)、銅(Cu)所研發的鈣鈦礦材料。而其中以同族具有相似殼層電子結構的錫是理想的替代元素;錫基鈣鈦礦(Sn-based PSCs)低毒性、擁有合適的帶隙1.2-1...

鈣鈦礦基LED超快進展!EQE達20.1% 媲美OLEDs

科學家在LED器件研發目標,以提高顯示器的亮度、對比度和解析度,並同時降低生產成本和有限能源的利用為主軸,開發了有機發光二極體 (Organic Light-Emitting Diode, OLED)、量子點LED(Quantum Dots LED, QLED)、鈣鈦礦基LED(Perovskite LED, PVSK LED)和Micro LED。相較於被廣泛用在高端消費電子產品的OLEDs,鈣鈦礦基LEDs在短短四年期間,其外部量子效率(external quantum efficiency, EQE )從0.76%躍升到20.7%(詳看下圖)。 日前由劍橋大學卡文迪什實驗室( Cavendish Laboratory, the University of Cambridge),Richard ...

測得高效率鈣鈦礦LED器件之三大技術關鍵

LED器件發光效率之戰,誰是贏家? 發光二極體 (LED)是取代傳統光源的主要替代方案,其中鈣鈦礦發光器件是引發新一代發光器件效率大戰的主要角色! 想要擠身進入發光器件領域核心,也不是那麼容易;然而,金屬鹵化物鈣鈦礦擁有以下超凡特點:螢光亮子效率(Photo-Luminescence Quantum Yield, PLQY)高、色純度高、顏色可調諧、以及可運用簡單的容易處理,製備成本低等特性,能在顯示幕幕和固態照明領域,呈現色彩更加鮮豔的效果,使得鈣鈦礦LED能正式挑戰有機發光二極體 (organic LEDs, OLEDs)、無機量子點發光二極體 (inorganic quantum...

優異熱穩定性+簡單的溶劑調控生長技術 製備高效率全無機鈣鈦礦太陽能電池

全無機鈣鈦礦太陽能電池是未來趨勢嗎? 競爭十分激烈的太陽能產業,新型鈣鈦礦太陽能電池正蓄勢待發地邁向商業化發展,預挑戰目前市占率最高的晶矽太陽能電池。鈣鈦礦太陽能電池光吸收率高、成本較晶矽電池低、可溶解在溶液中,再噴塗在基材上,其應用領域更勝於晶矽電池,若解決其穩定性跟遇熱衰退問題,未來商業發展指日可待! 中國科學院半導體研究所 (CAS)游經碧教授,近期在全無機鈣鈦礦太陽能電池有全新進展,透過溶劑調控生長 (Solvent-controlled growth, SCG),研製出轉換效率高達15.7 %的全無機鹵化物鈣鈦礦電池:CsPb...

雙層疊層技術制備高效率鈣鈦礦/CIGS疊層太陽能電池

睽違三年!鈣鈦礦/CIGS雙層疊層電池達22.43%效率! UCLA 楊陽教授團隊及Qifeng Han、Yao-Tsung Hsieh和Lei Meng,以及日本Solar Frontier Corp的ARC研究中心(Atsugi Research Center)合作,運用雙層疊層技術,研發出轉換效率高達22.43 %的鈣鈦礦/CIGS疊層太陽能電池。 該團隊在器件在頂層塗上一層薄薄的鈣鈦礦作為頂電池,而底層以CIGS銅銦鎵硒作為底電池。透過改善疊層電池中的運輸上電極(transport top electrode)、互連層(interconnecting layer, ICL)及電洞傳輸層(hole-transporting layer, HTL),在無需調整CIGS器件結構情況...

疊層鈣鈦礦 / 有機太陽能電池檢測程序與要點

疊層鈣鈦礦 / 有機太陽能電池檢測程序與要點 本文摘自Characterization of tandem organic solar cells Authors: Ronny Timmreck, Toni Meyer, Jan Gilot, Holger Seifert, Toni Mueller, Alice Furlan, Martijn M. Wienk, David Wynands, Jochen Hohl-Ebinger, Wilhelm Warta, René A. J. Janssen, Moritz Riede and Karl Leo 疊層太陽能電池製備技術對於有機光伏(organic photovoltaics , OPVs)器件來說是極為重要的關鍵要素,大幅提高了有機太陽能電池發展的前景。但是,對於此類型的多節太陽能電池來說,如何準確、有效...

國際期刊投稿必備!鈣太礦太陽能電池論文檢核表

國際期刊投稿必備!鈣鈦礦太陽能電池論文檢核表 為了提升太陽能電池領域相關投稿文章的重現性與客觀性,Nature Publishing Group,強烈建議投稿作者提供下列各項的資訊作為投稿文章的準備檔。投稿作者需對於檢查表的各項問題,做出回應,並確保這些重要資訊有合適地揭露在投稿的文章、實驗方法段落及補充資料等內容中。 詳細資訊請參考自然光子學網站:A Solar Checklist 投稿作者投稿Nature Publishing Group期刊中太陽能電池相關領域的文章,將被要求下載並填寫此投稿檢核表。該檢核表將提供給評審作為同行評審過程的一部分,...