面向超高功率重量比输出的新兴超薄太阳能电池的批判性视角
材料科学
2023-07-26 v1 应用物理
摘要
具有高功率重量比（PPW）输出的超薄、溶液法制备的新兴太阳能电池，在重量轻、高功率输出和柔韧性不可或缺的应用中展现出独特潜力。下述视角探讨了新兴光伏（PV）的文献，并强调了报道的最大 PPW 值：钙钛矿太阳能电池（PSC）29.4 W/g、有机太阳能电池（OSC）32.07 W/g 和量子点太阳能电池（QDSC）15.02 W/g。OSC 和 PSC 的创纪录 PPW 值比其无机超薄太阳能电池对应物（CIGS 和 a-Si 约 3.2 W/g）高约一个数量级。这使得新兴 PV 在对 PPW 为关键参数的各类应用中极具吸引力。特别是，由于独特的光电和物理化学特性，OSC 和 PSC 均可用于不同应用场景（OSC 用于室内和生物相容应用，PSC 用于户外和高能辐射转换条件）。最后，我们对最具前景且最适宜的光伏技术进行的理论与光电仿真及优化研究，显示出 PSC 和 OSC 令人印象深刻的现实最大理论 PPW 极限分别为 74.3 和 93.7 W/g。我们的发现表明，文献中朝向高 PPW 输出的 PSC 和 OSC 尚远离理论最大值，因此需做更多工作以进一步提高这些有前景光伏技术的 PPW 输出。
引用
@article{arxiv.2307.13444,
title = {A critical perspective for emerging ultra-thin solar cells with ultra-high power-per-weight outputs},
author = {Apostolos Panagiotopoulos and Temur Maksudov and George Kakavelakis and George Perrakis and Essa A. Alharbi and Dimitar Kutsarov and Furkan H. Isikgor and Salman Alfihed and Konstantinos Petridis and Maria Kafesaki and S. Ravi P. Silva and Thomas D. Anthopoulos and Michael Graetzel},
journal= {arXiv preprint arXiv:2307.13444},
year = {2023}
}
备注
41 pages, 20 figues