用于全天候稳定高效钙钛矿太阳能电池的透明多光谱光子电极
光学
2023-08-08 v1 应用物理
摘要
钙钛矿太阳能电池（PSCs）是推进当前光伏性能最具前景的技术。然而，其实用部署与商业化的主要挑战在于其运行稳定性，受太阳光照与加热以及光伏器件因光暴露所产生的电场影响。在此，我们提出一种置于太阳能电池玻璃基底之上的透明多光谱光子电极，其同时降低器件太阳热积聚并提升其效率。具体而言，所提出的由低电阻率金属与导电层构成的光子电极，同时作为高效红外滤光片与超薄透明前接触，降低器件的太阳加热与运行温度。同时，它作为抗反射涂层，提升效率。我们进一步通过在前玻璃基底侧涂覆可见光透明薄膜（PDMS）来增强器件冷却，该薄膜最大化基底的热辐射。为确定我们光子方法的潜力并充分探索 PSCs 的冷却潜力，我们首先对最具效率、稳定性与成本前景的先进 PSCs 的吸收特性（可见光与红外波长）进行实验表征。随后我们数值表明，将我们的方法应用于有前景的 PSCs 可使运行温度降低超过 9.0 oC，且绝对效率提升高于 1.3%。这些结果对变化的环境条件不敏感。我们的方法简单且仅需修改基底；因此指向一种以新一代太阳能电池材料推进当前光伏性能的可行光子途径。
引用
@article{arxiv.2308.03386,
title = {Transparent Multispectral Photonic Electrode for All-Weather Stable and Efficient Perovskite Solar Cells},
author = {George Perrakis and Anna C. Tasolamprou and George Kakavelakis and Konstantinos Petridis and Michael Graetzel and George Kenanakis and Stelios Tzortzakis and Maria Kafesaki},
journal= {arXiv preprint arXiv:2308.03386},
year = {2023}
}
备注
20 pages, 9 figures