Übersicht über den Fortschritt der Herstellungsverfahren für großflächige Perowskit-Solarzellfilme

XU Zhentong ,  

LIN Jie ,  

HUANG Jingsong ,  

JIANG Chengming ,  

摘要

Perowskit-Solarzellen ziehen aufgrund ihrer niedrigen Kosten, hohen Leistung und Flexibilität zunehmend Forschung und industrielles Interesse auf sich. Nach der schnellen Entwicklung von Perowskit-Solarzellen (PSCs) im Labormaßstab ist die photovoltaische Umwandlungseffizienz in nur etwas mehr als zehn Jahren von ursprünglich 3,8 % auf 26,7 % gestiegen, was einen deutlichen Fortschritt der Perowskit-Solarzellentechnologie markiert. Ihre hervorragende photoelektrische Leistung verdankt sich den physikalischen Eigenschaften des Perowskitmaterials, wie einem breiten Absorptionsspektrum, gutem Temperaturkoeffizienten, einstellbarer Bandlücke, hoher Ladungsträgerbeweglichkeit und hoher Defekttoleranz. Die Kommerzialisierung der Perowskit-Photovoltaik hängt vom erfolgreichen Übergang von Laborzellen zu großflächigen Perowskit-Solarmodulen (PSMs) ab. Mit zunehmender Gerätefläche sinkt jedoch die Moduleffizienz deutlich, was den Kommerzialisierungsprozess einschränkt. Die Hauptproblematik besteht darin, qualitativ hochwertige und gleichmäßige großflächige Perowskit-Filme herzustellen. Pervoskitschichten für kleine Geräte werden in der Regel durch Spin-Beschichtung hergestellt, doch weist diese Methode bei der Herstellung großflächiger Filme Nachteile hinsichtlich der Filmuniformität und eines erheblichen Materialverlusts auf, weshalb sie für großflächige Geräte ungeeignet ist. Forscher haben verschiedene Herstellungsverfahren entwickelt, darunter das Rakelbeschichtungsverfahren, Schlitztauchbeschichtung, Tintendruck und Vakuumverdampfung. Dieser Artikel stellt hauptsächlich die Herstellungsverfahren für großflächige Perowskit-Filme sowie den aktuellen Forschungsstand im In- und Ausland vor und diskutiert die Optimierung der Geräteeffizienz durch verschiedene Additive und Lösungsmittel, um eine schnelle Industrialisierung der großflächigen Perowskit-Photovoltaik zu ermöglichen.

关键词

Perowskit;Großflächige Module;Solarzellen;Herstellungsverfahren;Photovoltaik

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