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創(chuàng)新的第三代太陽能電池板的優(yōu)勢

與基于聚合物和有機(jī)物的光伏一樣，薄膜鈣鈦礦屬于第三代太陽能電池板。它們具有許多重要優(yōu)勢。

1.無機(jī)結(jié)構(gòu)。組合物中有機(jī)物的減少甚至缺乏顯著提高了器件的熱穩(wěn)定性，并因此降低了其降解速率。

2.吸收范圍廣。為了進(jìn)一步增加發(fā)電量，新的太陽能電池板含有錳。

3.使用碳代替金作為電極的能力。這并沒有降低能量從鈣鈦礦電池轉(zhuǎn)移到導(dǎo)體期間的電導(dǎo)率，但薄膜的成本顯著降低。

4.制造設(shè)備的高速和可用性。鈣鈦礦太陽能電池板今天可以用中檔3D打印機(jī)打印。此外，在產(chǎn)線的出口，不難獲得整卷太陽能板，并有可能在保持每卷性能的同時進(jìn)一步切割。

5.生態(tài)清潔。基于鈣鈦礦薄膜，包括異質(zhì)結(jié)構(gòu)，含有很少甚至可以不含對環(huán)境有害的化學(xué)元素。這大大簡化了后續(xù)處置過程，并且不需要在生產(chǎn)階段安裝昂貴的致癌物陷阱。

通過封裝解決耐久性問題

長期以來，專家們對鈣鈦礦元素的脆弱性問題進(jìn)行了激烈的爭論。直到2020年，人們認(rèn)為在不久的將來不可能將其有效使用壽命提高到1.5-2年以上。然而，正是在這一年，封裝技術(shù)被發(fā)現(xiàn)——將鈣鈦礦電池“連續(xù)”密封到一個特殊的腔體中。

為了保持電池板的效率，不僅需要用鈣鈦礦“填充”和外部連續(xù)涂層創(chuàng)建一個整體。后者應(yīng)該代表具有以下一組屬性的“腔體”的外層：

• 絕對濕度，尤其是耐熱性

• 幾乎無限期的完整性保持，以及機(jī)械和化學(xué)強度

• 重量非常輕

• 較大的透明度

  
  

滿足所有指定性能的復(fù)雜玻璃聚合物可以成為這種材料。鈣鈦礦太陽能電池的組成也發(fā)生了變化，現(xiàn)在它們由不是一個，而是兩個甚至是三個改性的物質(zhì)組成，具有復(fù)雜的分子式Cs_0.05FA_0.8MA_0.15Pb(I_0.85Br_0.15)₃和FA_0.85MA_0.15Pb(I_0.85Br_0.15)_3。

疊層電池的創(chuàng)建者是來自新南威爾士州（澳大利亞）的一組科學(xué)家，測試樣本顯示了強制性標(biāo)準(zhǔn)IEC61215：2016固有的以下結(jié)果：

• 在t = + 85°C下連續(xù)運行1000小時（新電池板持續(xù)1800小時）

• 從 – 40°C 到 + 85°C 的 40 次日溫差循環(huán)（模仿特殊條件）– 新產(chǎn)品經(jīng)受了 75 次循環(huán)

• 在每次測試中保持至少 90% 的效率

  
  

此外，玻璃聚異丁烯（PIB）封裝的鈣鈦礦太陽能電池板已顯示出超過25%的效率。