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硫族化物钙钛矿: 太阳能技术的下一个前沿?

几十年来,硅太阳能电池一直是太阳能产业的支柱,但其效率已接近29.4%的理论极限。为了突破这一上限,研究人员开始研究串联太阳能电池,采用分层材料来吸收更多阳光。然而,寻找合适的配套材料,以避免因缺陷而影响效率,是一项艰巨的任务。在很大程度上,硅的主导地位要归功于微芯片行业生产完美晶圆的能力,而这是新材料难以达到的标准。

以CZTS为例,这种材料由铜、锌、锡和硫(或硒)制成,储量丰富、环保且成本低,但易产生缺陷的特性阻碍其成为实用的太阳能材料。

卤化物钙钛矿:具有挑战性的变革材料

更有前景的材料是卤化物钙钛矿,其效率在短短12年内(2009-2021年)提升了579%。相比之下,硅在类似时期的峰值提升仅为57%。

卤化物钙钛矿是一种出色的材料,比大多数材料更耐受缺陷。其独特的结构提供了若干优点:

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