彩色钙钛矿太阳能电池

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柔性钙钛矿光伏正在改变BIPV市场
DT新材料· 2025-04-22 00:34
建筑光伏一体化(BIPV)与钙钛矿技术 - 柔性钙钛矿太阳能电池凭借轻量化、制造灵活、可定制性强等特性,正快速突破玻璃幕墙、采光顶、通透立面等细分场景的落地壁垒 [1] - 钙钛矿电池的"可透光、可调色"特性是传统晶硅光伏难以企及的独特价值所在 [1] - 钙钛矿通过薄膜厚度调控、图案化布局、空隙调节及宽带隙材料设计等方式,可实现高达90%的可见光透过率(AVT),器件效率仍可保持在15%左右 [5] 钙钛矿透明度与效率平衡 - 通过间隔排布"厚"且不透明的钙钛矿区域,可实现可控的半透明性,目前已经实现平均可见光透过率接近40%、光电转换效率达到10%以上的半透明钙钛矿太阳能电池器件 [7] - 钙钛矿具有通过相变实现动态透明调控的潜力,例如CsPbIBr₂电池在60%相对湿度环境下可转变为高透状态(可见光透过率高达82%),在150°C加热条件下则重新转变为吸光态(透过率降至35%) [7] - 透明度与电池效率之间存在权衡,在40%–90%的AVT范围内,钙钛矿器件的光电效率虽有所下降,但仍远未触及其理论极限 [7] 钙钛矿颜色调控与建筑美学 - 通过调节钙钛矿薄膜的厚度、孔隙率与卤素组分(如Cl、Br、I),可实现带隙调控,获得从浅黄色到深棕色、从粉紫到墨绿的丰富色彩表现 [9] - 在器件结构设计方面,研究者已通过在电池中集成光栅衍射结构、纳米级TiO₂支架,甚至构建莫尔干涉图案,实现了高亮度、高纯度、广角稳定的彩色发电组件 [9] - 采用高/低折射率材料(如TiO₂/SiO₂、ZnS/MgF₂等)组成的介电堆叠结构,可构建干涉层调控色彩 [9] 行业活动与产学研合作 - 第三届钙钛矿材料与器件产业发展论坛将聚焦于柔性钙钛矿光伏、钙钛矿叠层,以及由柔性钙钛矿所衍生出的前沿消费电子领域(如智能物联、可穿戴设备等室内弱光环境应用) [3] - 大会邀请了叶继春、陈炜、周欢萍等长期致力于产学研一体的教授专家,以及协鑫、通威、正泰等叠层领域龙头代表企业,脉络、尚柔、大正微纳、柔烁光电等柔性领域新兴领先企业 [3] - 权威独立第三方检测机构德国莱茵将会分享探讨如何建立更科学、更符合市场需求的钙钛矿平台测试认证体系 [3]