編者按:近日,韓國淑明女子大學(xué)化工生命工學(xué)部的崔京民(音譯)教授和樸民宇(音譯)教授的研究團(tuán)隊(duì)采用低溫工藝開發(fā)出高效柔性光伏電池。研究團(tuán)隊(duì)表示,此項(xiàng)研究利用了鈦基金屬有機(jī)骨架材料,開發(fā)出的鈣鈦礦型柔性光伏電池具有新型的金屬氧化物電子傳輸層。
此次研究獲得了韓國研究財(cái)團(tuán)新進(jìn)研究者的援助項(xiàng)目和全球博士培養(yǎng)項(xiàng)目的支持,相關(guān)成果已經(jīng)發(fā)表于美國化學(xué)學(xué)會的《ACS?Nano》期刊,論文名稱為《Nanocrystalline Titanium metal-Organic frameworks for Highly Efficient and Flexible Perovskite Solar Cells》(高效和柔性鈣鈦礦型光伏電池的鈦納米晶金屬有機(jī)骨架材料)。
鈣鈦礦型光伏電池是第二代光伏電池,光能轉(zhuǎn)化效率高,生產(chǎn)成本低,作為第二代能源應(yīng)用技術(shù)備受業(yè)界關(guān)注,現(xiàn)有光伏電池采用的是氧化鈦電子傳輸層,需要高溫的熱處理,不能確保柔性光伏電池骨架材料的穩(wěn)定性,截至目前,柔性光伏電池需要采用復(fù)雜的處理工藝,生產(chǎn)成本較高。
研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)的納米金屬有機(jī)骨架材料尺寸不足6nm,由氧化鈦簇規(guī)則排列而成,通過電子傳輸層大幅提高了電子傳輸能力和彎曲性能,在常溫下也可以進(jìn)行低溫工藝,同時確保骨架材料的穩(wěn)定性,由此開發(fā)出新型柔性鈣鈦礦型光伏電池。另外,通過旋轉(zhuǎn)涂層工藝,在短時間內(nèi)實(shí)現(xiàn)低成本制造。值得一提的是,與ITO導(dǎo)電玻璃的剛性光伏電池和采用塑料基體的柔性光伏電池相比,能效分別提高了18.94%和17.43%,經(jīng)過700次彎曲試驗(yàn)之后,依舊可以確保較高的性能。
崔京民教授表示,今后將通過深入研究,將鈦基納米金屬有機(jī)骨架材料應(yīng)用于多面光伏電池的生產(chǎn),目標(biāo)是以低成本開發(fā)出高性能的柔性光伏電池。