钙钛矿薄膜电池商业化畅想-华中科技大学，武汉光电国家研究中心-陈 炜

钙钛矿薄膜电池商业化畅想 陈 炜 华中科技大学，武汉光电国家研究中心 Email wnlochenweihust.edu.cn 主页 http//www.wnlochenwei.cn 第二届中国光伏产业创新与技术峰会 2019（ PVChina2019 中国深圳 11.25-26 钙钛矿光伏技术的特点与优势 2 此钙钛矿非彼钙钛矿 3 材料丰度无限制 低温溶液工艺 材料与工艺 廉价 低温 彩色 4 作为光伏半导体的关键物理性质参数对比 5 钙钛矿的效率演进 https//www.nrel.gov/pv/cell-efficiency.html 其他新型光伏技术 钙钛矿 6 钙钛矿电池的其他优势弱光效率高、温度系数低 50℃ 时， 18钙钛矿电池 发电超过 20 SHJ晶硅电池 早晚、阴天弱光时，钙钛矿电池发电更多 SHJ 晶硅异质结电池 PSC 钙钛矿电池 Nature Energy, 2019, 4, 568 7 现存的问题和挑战 8 现存的问题和挑战 9 钙钛矿太阳能电池的稳定性 研究现状与未来发展重点 湿度稳定性 温度稳定性 决定卤化物钙钛矿的稳定性的若干关键因素 MA释放 FA释放 MAPbI3 85℃ 不稳定 11 光照稳定性 光照内建电场下的离子移动 决定卤化物钙钛矿的稳定性的若干关键因素 Nat. Commun., 2015, 6, 7497 Adv. Energy Mater., 2019, 1903249 12 电池体系中的其他常见不稳定因素 电荷传输材料 金属电极材料 抵抗卤素腐蚀 ITO Au Cu, Ag 界面材料恶化不稳定性 1000小时 85℃ 热老化 Nature Energy, 2018, 3, 682 ACS Energy Lett., 2018, 3, 1772 13 钙钛矿电池的稳定性一般表现 紫外线 破坏性 湿气与氧气 破坏性 加载偏压 （离子移动与累积电荷） 衰退的部分可逆性 Nature Energy, 2018, 3, 61 14 钙钛矿电池的稳定性解决方案 准二维钙钛矿 丁胺 40 效率 12 高湿度室温光照 15 钙钛矿电池的稳定性解决方案 16 ITO/SnO2/perovskite/spiro-MeOTAD/Ag 耐湿度稳定性 钙钛矿电池的稳定性解决方案 电池温度 70-75℃ IV测试结果衰退 800cm2, 16.1 Panasonic公司 28 钙钛矿大面积薄膜制备及模组研究进展 Meniscus printing technology owned by Toshiba Toshiba 703cm2柔性模组，认证 PCE 11.7 https//www.toshiba.co.jp/rdc/rd/detail_e/e1806_03.html 29 钙钛矿大面积薄膜制备及模组研究进展 Slot-die coating 产线成本仅为晶硅 1/3 100MW量产线， 1m*2m 组件 18效率，组件 成本预计 1元 /W 1GW量产型 组件成本 预计 0.7元 /W 协鑫纳米的 10MW中试生产线所制造的钙钛矿光 伏组件尺寸为 45cm*65cm，光电转化效率达到 16.4， 1300cm2模组有效面积 认证效率 13.48-15.xx 协鑫纳米 30https//www.energytrend.cn/news/20191012-76588.html