Из Википедии, свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Перовскита солнечных элементов ( ККП [1] ) представляет собой тип солнечного элемента , который включает в себя перовскита структурированное соединение, чаще всего гибридного органического-неорганического свинца или олова на основе галогенида материала , в качестве активного слоя светособирающего. [2] [3] Перовскитные материалы, такие как галогениды свинца метиламмония и полностью неорганический галогенид свинца цезия, дешевы в производстве и просты в производстве.

Эффективность солнечных элементов в устройствах, использующих эти материалы, увеличилась с 3,8% в 2009 году [4] до 25,5% в 2020 году в однопереходных архитектурах [5], а в тандемных элементах на основе кремния - до 29,15% [5], что превышает допустимую норму. максимальная эффективность достигается в однопереходных кремниевых солнечных элементах. Таким образом, перовскитные солнечные элементы являются самой быстроразвивающейся солнечной технологией по состоянию на 2016 год . [2] Благодаря потенциалу достижения еще более высокой эффективности и очень низких производственных затрат, солнечные элементы из перовскита стали коммерчески привлекательными.

Преимущества [ править ]

Металлогалогенные перовскиты обладают уникальными свойствами, которые делают их полезными для применения в солнечных элементах. Используемое сырье и возможные методы изготовления (например, различные методы печати) имеют низкую стоимость. [6] Их высокий коэффициент поглощения позволяет ультратонким пленкам около 500 нм поглощать весь видимый солнечный спектр. [7] Сочетание этих характеристик дает возможность создавать недорогие, высокоэффективные, тонкие, легкие и гибкие солнечные модули. Перовскитные солнечные элементы нашли применение в энергосберегающей беспроводной электронике для приложений Интернета вещей с питанием от окружающей среды [8]

Материалы [ править ]

Кристаллическая структура перовскитов CH 3 NH 3 PbX 3 (X = I, Br и / или Cl). Катион метиламмония (CH 3 NH 3 + ) окружен октаэдрами PbX 6 . [9]

Название «перовскитный солнечный элемент» происходит от кристаллической структуры ABX 3 материалов поглотителя, которая называется структурой перовскита, где A и B - катионы, а X - анион. А катионы с радиусами между 1,60 Å были найдены и 2,50 Å для формирования перовскита структур. [10] Наиболее часто изучаемым перовскитным поглотителем является тригалогенид метиламмония свинца (CH 3 NH 3 PbX 3 , где X - ион галогена, такой как йодид , бромид или хлорид ) с оптической шириной запрещенной зоны.от ~ 1,55 до 2,3 эВ в зависимости от содержания галогенидов. Тригалогенид свинца формамидиния (H 2 NCHNH 2 PbX 3 ) также оказался многообещающим с шириной запрещенной зоны от 1,48 до 2,2 эВ. Минимальная ширина запрещенной зоны ближе к оптимальной для однопереходного элемента, чем для тригалогенида метиламмония и свинца, поэтому он должен обеспечивать более высокую эффективность. [11] Первое использование перовскита в твердотельном солнечном элементе было в сенсибилизированном красителем элементе с использованием CsSnI 3 в качестве слоя переноса дырок p-типа и поглотителя. [12] Общей проблемой является включение свинца в состав перовскитных материалов; солнечные элементы на основе перовскитных поглотителей на основе олова типа CH 3Также сообщалось, что NH 3 SnI 3 имеет более низкую эффективность преобразования энергии. [13] [14] [15] [16]

Предел Шокли-Кайссера [ править ]

Эффективность солнечной батареи ограничена пределом Шокли-Кайссера . Этот расчетный предел устанавливает максимальную теоретическую эффективность солнечного элемента с использованием одного перехода без каких-либо других потерь, кроме излучательной рекомбинации в солнечном элементе. Основываясь на глобальных спектрах солнечного излучения AM1.5G, максимальная эффективность преобразования мощности коррелирует с соответствующей шириной запрещенной зоны, образуя параболическую зависимость.

Этот предел описывается уравнением

Где

И u - предельный коэффициент полезного действия, v - отношение напряжения холостого хода к напряжению запрещенной зоны, а m - коэффициент согласования импеданса. А V c - тепловое напряжение.

Наиболее эффективная ширина запрещенной зоны составляет 1,34 эВ с максимальной эффективностью преобразования мощности (PCE) 33,7%. Достижение этой идеальной ширины запрещенной зоны может быть трудным, но использование перестраиваемых перовскитных солнечных элементов позволяет гибко соответствовать этому значению. Дальнейшие эксперименты с многопереходными солнечными элементами позволили превзойти предел Шокли-Кайссера, расширив его, чтобы позволить фотонам более широкого диапазона длин волн поглощаться и преобразовываться.

Фактическая ширина запрещенной зоны для тригалогенида свинца формамидиния (FA) может быть настроена до 1,48 эВ, что ближе к идеальной ширине запрещенной зоны 1,34 эВ для однопереходных солнечных элементов с максимальной эффективностью преобразования энергии, предсказанной пределом Шокли-Кайссера. Совсем недавно ширина запрещенной зоны 1,3 эВ была успешно достигнута с помощью гибридной ячейки (FAPbI 3 ) 1− x (CsSnI 3 ) x , которая имеет регулируемую ширину запрещенной зоны (E g ) от 1,24 до 1,41 эВ [17]

Многопереходные солнечные элементы [ править ]

Многопереходные солнечные элементы обладают более высокой эффективностью преобразования энергии (PCE), повышая порог сверх термодинамического максимума, установленного пределом Шокли – Кессье для однопереходных элементов. Наличие нескольких запрещенных зон в одном элементе предотвращает потерю фотонов выше или ниже энергии запрещенной зоны солнечного элемента с одним переходом . [18] В солнечных элементах с тандемным (двойным) переходом было зарегистрировано 31,1% PCE, увеличивающееся до 37,9% для тройного перехода и впечатляющих 38,8% для солнечных элементов с четырехпозиционным переходом. Однако химическое осаждение из паровой фазы металлорганических соединений(MOCVD) процесс, необходимый для синтеза согласованных по решетке и кристаллических солнечных элементов с более чем одним переходом, очень дорог, что делает его далеко не идеальным кандидатом для широкого использования.

Полупроводники из перовскита предлагают вариант, который может соперничать по эффективности с многопереходными солнечными элементами, но может быть синтезирован в более обычных условиях при значительно меньшей стоимости. С упомянутыми выше солнечными элементами с двойным, тройным и четверным переходом конкурируют полностью перовскитные тандемные элементы с максимальным PCE 31,9%, полностью перовскитовые ячейки с тройным переходом, достигающие 33,1%, и элементы с тройным переходом перовскита и кремния, достигающие КПД 35,3%. Эти многопереходные перовскитные солнечные элементы, помимо того, что они доступны для экономичного синтеза, также поддерживают высокий PCE при различных экстремальных погодных условиях, что делает их пригодными для использования во всем мире. [19]

Хиральные лиганды [ править ]

Использование органических хиральных лигандов открывает перспективы увеличения максимальной эффективности преобразования энергии для солнечных элементов из галогенидных перовскитов при правильном использовании. Хиральность может быть получена в неорганических полупроводниках за счет энантиомерных искажений вблизи поверхности решетки, электронного взаимодействия между подложкой и хиральным лигандом, сборки в хиральную вторичную структуру или хиральных поверхностных дефектов. Путем присоединения хирального фенилэтиламинового лиганда к нанопластинке ахирального перовскита бромида свинца образуется хиральный неорганико-органический перовскит. Исследование неорганико-органического перовскита с помощью спектроскопии кругового дихроизма (КД) выявляет две области. Один представляет собой перенос зарядамежду лигандом и нанопластинкой (300-350 нм), а другой представляет собой максимум экситонного поглощения перовскита. Доказательства переноса заряда в этих системах показывают многообещающие перспективы повышения эффективности преобразования энергии в перовскитных солнечных элементах. [20]

Другие исследования и разработки [ править ]

В другой недавней разработке изучаются солнечные элементы на основе перовскитов оксидов переходных металлов и их гетероструктур, таких как LaVO 3 / SrTiO 3 . [21] [22]

Ученые из Университета Райса открыли новое явление - расширение кристаллической решетки перовскита под действием света. [23]

Чтобы преодолеть проблемы нестабильности органических перовскитных материалов на основе свинца в окружающем воздухе и сократить использование свинца, также были исследованы производные перовскита, такие как двойной перовскит Cs 2 SnI 6 . [24]

Обработка [ править ]

Солнечные элементы из перовскита имеют преимущество перед традиционными кремниевыми солнечными элементами в простоте обработки и устойчивости к внутренним дефектам. [25] Традиционные кремниевые элементы требуют дорогостоящих, многоступенчатых процессов, проводимых при высоких температурах (> 1000 ° C) под высоким вакуумом в специальных чистых помещениях. [26]Между тем, гибридный органо-неорганический перовскитный материал можно производить с помощью более простых методов влажной химии в традиционных лабораторных условиях. В частности, тригалогениды метиламмония и формамидиния свинца, также известные как гибридные перовскиты, были созданы с использованием различных методов осаждения из растворов, таких как нанесение покрытия центрифугированием, нанесение покрытия с помощью щелевого штампа, покрытие лезвия, нанесение покрытия распылением, струйная печать, трафаретная печать, электроосаждение и т. Д. и методы осаждения из паровой фазы, все из которых потенциально могут быть относительно легко расширены, за исключением нанесения покрытия центрифугированием. [27] [28] [29] [30]

Методы осаждения [ править ]

Метод обработки на основе раствора можно разделить на одноэтапное нанесение раствора и двухэтапное нанесение раствора. При одностадийном осаждении раствор предшественника перовскита, который получают путем смешивания галогенида свинца и органического галогенида вместе, наносят непосредственно с помощью различных методов нанесения покрытия, таких как нанесение покрытия центрифугированием, распыление, нанесение покрытия на лезвие и нанесение покрытия с помощью щелевого штампа, с образованием пленки перовскита . Одностадийное осаждение - это просто, быстро и недорого, но также сложнее контролировать однородность и качество перовскитной пленки. При двухстадийном осаждении сначала осаждается пленка галогенида свинца, а затем она вступает в реакцию с органическим галогенидом с образованием пленки перовскита. Для завершения реакции требуется время, но ее можно облегчить добавлением оснований Льюиса или частичного органического галогенида в предшественники галогенида свинца. В двухступенчатом методе осажденияУвеличение объема во время преобразования галогенида свинца в перовскит может заполнить любые поры, чтобы добиться лучшего качества пленки. Процессы осаждения из паровой фазы можно разделить на следующие категории:физическое осаждение из паровой фазы (PVD) и химическое осаждение из паровой фазы (CVD). PVD относится к испарению перовскита или его предшественника с образованием тонкой пленки перовскита на подложке, не содержащей растворителя. В то время как CVD включает реакцию пара органического галогенида с тонкой пленкой галогенида свинца, чтобы преобразовать его в пленку перовскита. CVD на основе раствора, CVD с использованием аэрозоля (AACVD) также был использован для изготовления пленок галогенидов перовскита, таких как CH 3 NH 3 PbI 3 , [31] CH 3 NH 3 PbBr 3 , [32] и Cs 2 SnI 6 . [33]

Одноэтапное осаждение раствора против двухэтапного осаждения раствора

Одноэтапное нанесение раствора [ править ]

При одностадийной обработке раствора галогенид свинца и галогенид метиламмония можно растворить в растворителе и нанести центрифугированием на подложку. Последующее испарение и конвективная самосборка во время прядения приводит к образованию плотных слоев хорошо кристаллизованного перовскитного материала из-за сильных ионных взаимодействий внутри материала (органический компонент также способствует более низкой температуре кристаллизации). Однако простое центрифугирование не дает однородных слоев, вместо этого требуется добавление других химикатов, таких как ГБЛ , ДМСО и капель толуола . [34] Простая обработка раствора приводит к наличию пустот, пластинок и других дефектов в слое, которые снижают эффективность солнечного элемента.

Другой метод, использующий экстракцию растворителем при комнатной температуре, позволяет получать высококачественные кристаллические пленки с точным контролем толщины до 20 нанометров на площадях в несколько квадратных сантиметров без образования точечных отверстий. В этом методе «предшественники перовскита растворяются в растворителе, называемом NMP, и наносятся на субстрат. Затем, вместо нагревания, субстрат омывается диэтиловым эфиром , вторым растворителем, который избирательно захватывает растворитель NMP и смахивает его. Остается только одно: сверхгладкая пленка кристаллов перовскита ». [35]

В другом способе обработки раствора смесь йодида свинца и галогенида метиламмония, растворенная в ДМФА, предварительно нагревается. Затем смесь наносят методом центрифугирования на подложку, поддерживаемую при более высокой температуре. Этот метод позволяет получать однородные пленки с размером зерна до 1 мм. [36]

Галогенидные перовскиты Pb могут быть изготовлены из прекурсора PbI 2 [37] или прекурсоров, не являющихся PbI 2 , таких как PbCl 2 , Pb (Ac) 2 и Pb (SCN) 2 , что придает пленкам различные свойства. [38]

Двухэтапное нанесение раствора [ править ]

В 2015 г. был принят новый подход [39] к формированию наноструктуры PbI 2 и использование высокой концентрации CH 3 NH 3 I для формирования пленки перовскита высокого качества (с большим размером кристаллов и гладкой поверхностью) с лучшими фотоэлектрическими характеристиками. С одной стороны, самоорганизующийся пористый PbI 2 образуется путем включения небольших количеств рационально выбранных добавок в растворы предшественников PbI 2 , которые значительно облегчают преобразование перовскита без остатка PbI 2 . С другой стороны, за счет использования относительно высокой концентрации CH 3 NH 3 I прочно закристаллизованный и однородный CH 3 NHФормируется пленка 3 PbI 3 . Кроме того, это недорогой подход.

Отложение паров [ править ]

В паровых технологиях галогенид свинца с центрифугированием или расслоенный отжигают в присутствии паров иодида метиламмония при температуре около 150 ° C. [40] Этот метод имеет преимущество перед обработкой раствора, поскольку он открывает возможность для многослойных тонких пленок на больших площадях. [41] Это может быть применимо для производства многопереходных ячеек . Кроме того, методы осаждения из паровой фазы приводят к меньшему изменению толщины, чем простые слои, обработанные на раствор. Однако оба метода могут привести к получению плоских тонкопленочных слоев или для использования в мезоскопических конструкциях, таких как покрытия на каркасе из оксида металла. Такая конструкция характерна для современных перовскитных или сенсибилизированных красителем солнечных элементов.

Масштабируемость [ править ]

Масштабируемость включает в себя не только увеличение размера слоя поглотителя перовскита, но также увеличение размера слоев переноса заряда и электрода. Как растворение, так и паровые процессы перспективны с точки зрения масштабируемости. Стоимость и сложность процесса значительно ниже, чем у кремниевых солнечных элементов. Методы осаждения из паровой фазы или с использованием паров снижают потребность в использовании дополнительных растворителей, что снижает риск образования остатков растворителя. Обработка решения дешевле. Текущие проблемы с перовскитными солнечными элементами связаны со стабильностью, поскольку наблюдается ухудшение материала в стандартных условиях окружающей среды, что приводит к снижению эффективности ( см. Также « Стабильность» ).

В 2014 году Ольга Малинкевич представила свой процесс производства перовскитных листов для струйной печати в Бостоне (США) во время осенней встречи MRS, за которую она получила награду «Инноваторы до 35 лет» MIT Technology Review. [42] Университет Торонто также утверждает, что разработала недорогой струйный солнечный элемент , в котором перовскита сырье смешивается в Nanosolar «чернил» , который может быть применен с помощью струйного принтера на стекло, пластик или другие подложки материалов. [43]

Увеличение слоя поглотителя [ править ]

Для увеличения размера слоя перовскита при сохранении высокой эффективности были разработаны различные методы более равномерного покрытия перовскитной пленки. Например, разработаны некоторые физические подходы для ускорения перенасыщения за счет быстрого удаления растворителя, что позволяет получить больше зародышей и сократить время роста зерен и миграцию растворенных веществ. Нагревание, [44] поток газа, [45] вакуум, [46] и антирастворитель [34] могут способствовать удалению растворителя. И химические добавки, такие как хлоридные добавки, [47] базовые добавки Льюиса, [48] поверхностно- активные добавки, [49] и модификация поверхности, [50]может влиять на рост кристаллов, чтобы контролировать мофологию пленки. Например, недавний отчет о добавке поверхностно-активного вещества, такой как L-α-фосфатидилхолин (LP), продемонстрировал подавление потока раствора поверхностно-активными веществами для устранения зазоров между островками и одновременное улучшение смачивания поверхности перовскитными чернилами на гидрофобной подложке для обеспечения полное покрытие. Кроме того, LP может также пассивировать ловушки заряда для дальнейшего повышения производительности устройства, что может быть использовано при нанесении покрытия на лезвия, чтобы получить высокую пропускную способность PSC с минимальной потерей эффективности. [49]

Увеличение уровня переноса заряда [ править ]

Увеличение уровня переноса заряда также необходимо для масштабируемости PSC. Обычным электронно-транспортным слоем (ETL) в зажимных PSCs являются TiO 2 , SnO 2 и ZnO. В настоящее время, чтобы сделать TiO 2 осаждения слоя быть несовместим с гибкой полимерной подложкой, методы низкотемпературные, такие как осаждение атомных слоев , [51] осаждение молекулярного слоя , [52] гидротермальной реакции [53] и электроосаждения, [54] разработаны для нанесения компактного слоя TiO 2 на большую площадь. Те же методы применимы и к SnO 2.осаждение. Что касается слоя переноса дырок (HTL), вместо обычно используемого PEDOT: PSS в качестве альтернативы используется NiO x из-за водопоглощения PEDOT, который может быть нанесен путем обработки раствора при комнатной температуре. [55] CuSCN и NiO [56] являются альтернативными HTL-материалами, которые могут быть нанесены путем напыления, [57] покрытия лезвия [58] и электроосаждения [59], которые потенциально масштабируемы. Исследователи также сообщают о методе молекулярного допирования для масштабируемых лезвий для изготовления PSC без HTL. [60]

Увеличение заднего электрода [ править ]

Осаждение путем испарения заднего электрода является зрелым и масштабируемым, но требует вакуума. Безвакуумное напыление заднего электрода важно для полного снижения технологичности PSC в растворе. На серебряные электроды можно наносить трафаретную печать [61], а на сеть из серебряных нанопроволок можно наносить распылительное покрытие [62] в качестве заднего электрода. Углерод также является потенциальным кандидатом в качестве масштабируемого электрода PSC, такого как графит, [63] углеродные нанотрубки, [64] и графен. [65]

Токсичность [ править ]

Проблемы токсичности, связанные с содержанием Pb в перовскитных солнечных элементах, искажают общественное восприятие и принятие технологии. [66] Воздействие токсичных тяжелых металлов на здоровье человека и окружающую среду широко обсуждалось в случае солнечных элементов на основе CdTe, эффективность которых стала промышленно значимой в 1990-х годах. Несмотря на то, что CdTe является термически и химически очень стабильным соединением с продуктом низкой растворимости , K sp , равным 10 -34 и, соответственно, его токсичность оказалась чрезвычайно низкой, строгие программы промышленной гигиены [67] и программы обязательств по переработке [68] ]были реализованы. В отличие от CdTe, гибридные перовскиты очень нестабильны и легко разлагаются до довольно растворимых соединений Pb или Sn с K SP = 4,4 × 10 -9, что значительно увеличивает их потенциальную биодоступность [69] и опасность для здоровья человека, что подтверждается недавними исследованиями. токсикологические исследования. [70] [71] Хотя 50% летальная доза свинца [LD 50 (Pb)] составляет менее 5 мг на кг массы тела, проблемы со здоровьем возникают при гораздо более низких уровнях воздействия. Маленькие дети поглощают в 4–5 раз больше свинца, чем взрослые, и наиболее восприимчивы к побочным эффектам свинца. [72] В 2003 г. максимальный уровень свинца в крови (BLL) в крови 5 мкг / дл был введенВсемирная организация здравоохранения , [72] , которое соответствует количеству Pb содержится лишь 5х5 мм 2 перовскита солнечного модуля. Кроме того, BLL 5 мкг / дл был отменен в 2010 году после обнаружения снижения интеллекта и поведенческих трудностей у детей, подвергавшихся воздействию еще более низких значений. [73]

Усилия по снижению токсичности свинца [ править ]

Замена свинца в перовскитах [ править ]

Были проведены различные исследования для анализа многообещающих альтернатив перовскиту свинца для использования в PSC. Хорошие кандидаты на замену, которые в идеале имеют низкую токсичность, узкую прямую запрещенную зону, высокие коэффициенты оптического поглощения, высокую подвижность носителей и хорошие свойства переноса заряда, включают перовскиты на основе галогенида олова / германия, двойные перовскиты и галогениды висмута / сурьмы с перовскитами. подобные конструкции. [74]

Исследования, проведенные на основе PSC на основе галогенида олова, показывают, что они имеют более низкую эффективность преобразования энергии (PCE), при этом PCE, изготовленные экспериментально, достигает 9,6%. Этот относительно низкий PCE частично обусловлен окислением Sn 2+ до Sn 4+ , которое будет действовать как допант p-типа в структуре и приводить к более высокой концентрации темных носителей и увеличению скорости рекомбинации носителей. [75] Перовскиты на основе галогенида германия оказались столь же неудачными из-за низкой эффективности и проблем, связанных с тенденцией к окислению, с одним экспериментальным солнечным элементом, показывающим PCE всего 0,11%. [76] Более высокие PCE были зарегистрированы в некоторых перовскитах на основе сплава германия и олова, однако с полностью неорганическим CsSn 0,5.Пленка Ge 0,5 I 3 с заявленным PCE 7,11%. В дополнение к этой более высокой эффективности было обнаружено, что перовскиты из сплава германий и олова обладают высокой фотостабильностью. [77]

Помимо перовскитов на основе олова и германия, также проводились исследования жизнеспособности двойных перовскитов с формулой A 2 M + M 3+ X 6 . Хотя эти двойные перовскиты имеют благоприятную ширину запрещенной зоны около 2 эВ и демонстрируют хорошую стабильность, некоторые проблемы, включая высокие эффективные массы электронов / дырок и наличие непрямых запрещенных зон, приводят к снижению подвижности носителей и транспорта заряда. [78] Также были проведены исследования по изучению жизнеспособности галогенидов висмута / сурьмы в замене перовскитов свинца, особенно с Cs 3 Sb 2 I 9 и Cs 3 Bi 2 I 9., которые также имеют ширину запрещенной зоны около 2 эВ. [79] Экспериментальные результаты также показали, что, хотя PSC на основе галогенидов сурьмы и висмута обладают хорошей стабильностью, их низкая подвижность носителей и плохие свойства переноса заряда ограничивают их жизнеспособность при замене перовскитов на основе свинца. [80]

Инкапсуляция для уменьшения утечки свинца [ править ]

Недавние исследования использования инкапсуляции как метода уменьшения утечки свинца были проведены с особым упором на использование самовосстанавливающихся полимеров . Были проведены исследования двух многообещающих полимеров, Surlyn и термически сшиваемой эпоксидной смолы, диглицидилового эфира бисфенола A: н-октиламина: м-ксилилендиамина = 4: 2: 1. Эксперименты показали существенное снижение утечки свинца из PSC с использованием этих самовосстанавливающихся полимеров в смоделированных солнечных погодных условиях и после того, как смоделированные повреждения от града привели к растрескиванию внешней стеклянной оболочки. Примечательно, что оболочка из эпоксидной смолы смогла снизить утечку свинца в 375 раз при нагревании имитируемым солнечным светом. [81]

Покрытия для адсорбции утечки свинца [ править ]

Покрытия, связывающие химический свинец, также использовались экспериментально для уменьшения утечки свинца из PSC. В частности, в этих усилиях экспериментально использовались катионообменные смолы (CER) и P, P'-ди (2-этилгексил) метандифосфоновая кислота (DMDP). Оба покрытия работают одинаково, химически изолируя свинец, который может вытечь из модуля PSC после того, как произойдет погодное повреждение. Исследования CER показали, что посредством контролируемых диффузией процессов свинец Pb 2+ эффективно адсорбируется и связывается на поверхности CER даже в присутствии конкурирующих двухвалентных ионов, таких как Mg 2+ и Ca 2+, которые также могут занимать связывание участки на поверхности ССВ. [82]

Чтобы проверить эффективность покрытий на основе CER в адсорбции свинца в практических условиях, исследователи капали слегка кислую воду, имитирующую дождевую воду, на модуль PSC, треснувший в результате моделирования повреждений от града. Исследователи обнаружили, что нанесение покрытия CER на медные электроды поврежденных модулей PSC позволило снизить утечку свинца на 84%. Когда CER был интегрирован в электродную пасту на основе углерода, нанесенную на PSC и на верхнюю часть герметизирующего стекла, утечка свинца уменьшилась на 98%. [83] Аналогичный тест был также проведен на модуле PSC с DMDP, нанесенным как на верхнюю, так и на нижнюю часть модуля, для изучения эффективности DMDP в сокращении утечки свинца. В этом испытании модуль был расколот из-за имитации града и был помещен в раствор кислой воды, содержащий водный раствор Ca 2+.ионы, предназначенные для имитации кислотного дождя с низким содержанием водного кальция. Концентрация свинца в кислой воде отслеживалась, и исследователи обнаружили, что эффективность связывания свинца покрытием DMDP при комнатной температуре составляет 96,1%. [84]

Физика [ править ]

Важной характеристикой наиболее часто используемой перовскитной системы, галогенидов свинца метиламмония, является ширина запрещенной зоны, контролируемая содержанием галогенидов. [11] [85] Материалы также показывают длину диффузии как для дырок, так и для электронов более одного микрона . [86] [87] [88] Большая длина диффузии означает, что эти материалы могут эффективно функционировать в тонкопленочной архитектуре и что заряды могут переноситься в самом перовските на большие расстояния. Недавно сообщалось, что заряды в перовскитном материале преимущественно присутствуют в виде свободных электронов и дырок, а не связанных экситонов., поскольку энергия связи экситона достаточно мала, чтобы обеспечить разделение зарядов при комнатной температуре. [89] [90]

Пределы эффективности [ править ]

Ширина запрещенной зоны перовскитных солнечных элементов настраивается и может быть оптимизирована для солнечного спектра путем изменения содержания галогенидов в пленке (т.е. путем смешивания I и Br). Предел Шок-Queisser предел эффективности излучения, также известный как детальный баланс предел, [91] [92] составляет около 31% под солнечным спектром AM1.5G при 1000 Вт / м 2 , для перовскита запрещенной зоны 1,55 эВ. [93] Это немного меньше, чем предел излучения арсенида галлия в запрещенной зоне 1,42 эВ, который может достигать эффективности излучения 33%.

Значения детального лимита баланса доступны в табличной форме [93], и была написана программа MATLAB для реализации детальной модели баланса. [92]

Между тем, модель дрейфовой диффузии показала, что успешно предсказывает предел эффективности перовскитных солнечных элементов, что позволяет нам глубоко понять физику устройства, особенно предел излучательной рекомбинации и избирательный контакт с характеристиками устройства. [94] Есть две предпосылки для прогнозирования и приближения к пределу эффективности перовскита. Во-первых, после принятия оптических конструкций необходимо скорректировать собственную излучательную рекомбинацию, которая существенно повлияет на напряжение холостого хода на пределе Шокли – Кайссера. Во-вторых, контактные характеристики электродовдолжны быть тщательно спроектированы, чтобы исключить накопление заряда и поверхностную рекомбинацию на электродах. С помощью этих двух процедур точное прогнозирование предела эффективности и точная оценка снижения эффективности перовскитных солнечных элементов достигаются с помощью модели дрейфа-диффузии. [94]

Наряду с аналитическими расчетами было проведено множество первопринципных исследований для численного определения характеристик перовскитного материала. К ним относятся, помимо прочего, ширина запрещенной зоны, эффективная масса и уровни дефектов для различных перовскитных материалов. [95] [96] [97] [98] Также предпринимаются некоторые попытки пролить свет на механизм устройства на основе моделирования, в котором Agrawal et al. [99] предлагает структуру моделирования, [100] представляет анализ почти идеальной эффективности, а [101] говорит о важности границы раздела перовскита и дырочных / электронных транспортных слоев. Однако Sun et al. [102] пытается предложить компактную модель различных структур перовскита на основе экспериментальных данных по переносу.

Архитектура [ править ]

Схема сенсибилизированного перовскитного солнечного элемента, в котором активный слой состоит из слоя мезопористого TiO 2, покрытого перовскитным поглотителем. Активный слой контактирует с материалом n-типа для извлечения электронов и материалом p-типа для извлечения дырок. б) Схема тонкопленочного перовскитового солнечного элемента. В этой архитектуре только плоский слой перовскита зажат между двумя селективными контактами. c) Генерация и извлечение заряда в сенсибилизированной архитектуре. После поглощения света в перовскитном поглотителе фотогенерированный электрон инжектируется в мезопористый TiO 2.через который он извлекается. Образовавшееся при этом отверстие переносится на материал р-типа. г) Генерация и извлечение заряда в тонкопленочной архитектуре. После поглощения света в слое перовскита происходит как генерация заряда, так и его извлечение.

Перовскитные солнечные элементы эффективно функционируют в нескольких различных архитектурах в зависимости от роли перовскитного материала в устройстве или природы верхнего и нижнего электрода. Устройства, в которых положительные заряды извлекаются прозрачным нижним электродом (катодом), можно преимущественно разделить на «сенсибилизированные», где перовскит функционирует в основном как поглотитель света, а перенос заряда происходит в других материалах или «тонкопленочных», где большая часть переноса электронов или дырок происходит в объеме самого перовскита. Подобно сенсибилизации в солнечных элементах , сенсибилизированных красителем , перовскитный материал наносится на проводящий заряд мезопористый каркас - чаще всего TiO 2 - в качестве поглотителя света. Вфотогенерированные электроны переносятся из слоя перовскита в мезопористый сенсибилизированный слой, через который они транспортируются к электроду и выводятся в цепь. Архитектура тонкопленочных солнечных элементов основана на открытии того факта, что перовскитные материалы могут также действовать как высокоэффективные амбиполярные проводники заряда. [86]

После поглощения света и последующей генерации заряда как отрицательный, так и положительный носители заряда транспортируются через перовскит к контактам с селективным зарядом. Перовскитные солнечные элементы возникли из области сенсибилизированных красителями солнечных элементов, поэтому изначально использовалась сенсибилизированная архитектура, но со временем стало очевидно, что они хорошо, если не в конечном итоге, лучше работают в тонкопленочной архитектуре. [103] Совсем недавно некоторые исследователи также успешно продемонстрировали возможность изготовления гибких устройств из перовскитов, [104] [105] [106], что делает их более перспективными для гибкого спроса на энергию. Конечно, аспект деградации сенсибилизированной архитектуры под воздействием ультрафиолета может быть вредным для важного аспекта долгосрочногостабильность .

Существует еще один другой класс архитектур, в которых прозрачный электрод внизу действует как катод, собирая фотогенерированные носители заряда p-типа. [107]

История [ править ]

См. Также: Хронология солнечных батарей.

Перовскитные материалы были хорошо известны в течение многих лет, но о первом внедрении в солнечный элемент сообщили Цутому Миясака и др. в 2009 году. [4] Это было основано на сенсибилизированной красителем архитектуре солнечного элемента и обеспечило лишь 3,8% КПД преобразования энергии (PCE) с тонким слоем перовскита на мезопористом TiO 2 в качестве коллектора электронов. Более того, поскольку использовался жидкий коррозионный электролит, ячейка оставалась стабильной только в течение нескольких минут. Park et al. улучшил это в 2011 году, используя ту же концепцию сенсибилизации красителем, достигнув 6.5% PCE. [108]

Прорыв произошел в 2012 году, когда Майк Ли и Генри Снайт из Оксфордского университета поняли, что перовскит был стабильным при контакте с твердотельным переносчиком дырок, таким как спиро-OMeTAD, и не требовал мезопористого слоя TiO 2 для транспортировки. электроны. [109] [110] Они показали, что эффективность почти 10% достижима с использованием «сенсибилизированной» архитектуры TiO 2 с твердотельным транспортером дырок, но более высокая эффективность, выше 10%, была достигнута путем замены его инертным каркасом. [111] Дальнейшие эксперименты по замене мезопористого TiO 2 на Al 2 O 3привело к увеличению напряжения холостого хода и относительному повышению эффективности на 3–5% больше, чем у каркасов из TiO 2 . [41] Это привело к гипотезе о том, что каркас не нужен для извлечения электронов, что позже было подтверждено. За этой реализацией последовала демонстрация того, что сам перовскит также может переносить дырки, а также электроны. [112] Тонкопленочный перовскитный солнечный элемент без мезопористого каркаса был достигнут с КПД> 10%. [103] [113] [114]

В 2013 году как планарная, так и сенсибилизированная архитектуры претерпели ряд изменений. Burschka et al. продемонстрировали технику осаждения сенсибилизированной архитектуры с эффективностью более 15% за счет двухэтапной обработки раствора [115]. В то же время Ольга Малинкевич и др. и Лю и др. показали, что можно изготавливать планарные солнечные элементы путем совместного термического испарения, достигая эффективности более 12% и 15% в архитектуре штифта и зажима соответственно. [116] [117] [118] Докампо и др. также показали, что можно изготавливать перовскитные солнечные элементы в типичной архитектуре «органических солнечных элементов», «перевернутой» конфигурации с переносчиком дырок внизу и коллектором электронов над планарной пленкой перовскита.[119]

В 2014 году было сообщено о ряде новых методов осаждения и еще более высокой эффективности. Ян Ян из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе заявил об эффективности обратного сканирования 19,3% с использованием планарной тонкопленочной архитектуры. [120] В ноябре 2014 года устройство, разработанное исследователями из KRICT, достигло рекорда с сертификацией нестабилизированной эффективности 20,1%. [5]

В декабре 2015 года исследователи EPFL установили новый рекорд эффективности - 21,0% . [5]

По состоянию на март 2016 года исследователи из KRICT и UNIST установили самый высокий сертифицированный рекорд для однопереходных перовскитных солнечных элементов - 22,1%. [5]

В 2018 году исследователи Китайской академии наук установили новый рекорд с сертифицированной эффективностью 23,3%. [5]

Июнь 2018 г. Oxford Photovoltaics Тандемный солнечный элемент перовскит-кремний площадью 1 см² достиг эффективности преобразования 27,3%, что подтверждено Институтом Фраунгофера по системам солнечной энергии ISE. Это превышает мировой рекорд эффективности 26,7% для однопереходных кремниевых солнечных элементов.

В сентябре 2019 года был установлен новый рекорд эффективности 20,3% с модулем 11,2 см². [121] Этот модуль был разработан консорциумом проекта Apolo в лабораториях CEA. Модуль состоит из 8 последовательно соединенных ячеек, в которых сочетаются методы нанесения покрытия и лазерное нанесение рисунка. Целью проекта является достижение стоимости модуля ниже 0,40 евро / Вт (пиковый уровень мощности).

Стабильность [ править ]

Одной из серьезных проблем для перовскитных солнечных элементов (PSC) является аспект краткосрочной и долгосрочной стабильности. [122] Нестабильность PSC в основном связана с влиянием окружающей среды (влажность и кислород), [123] [124] термическим напряжением и внутренней стабильностью перовскита на основе метиламмония , [125] [126] [127] и перовскита на основе формамидиния. , [128] нагрев под приложенным напряжением, [129] фотоэффект (ультрафиолет) [130] (видимый свет) [126] и механическая хрупкость. [131]Было выполнено несколько исследований стабильности PSC, и было доказано, что некоторые элементы важны для стабильности PSC. [132] [133] Однако стандартного протокола «оперативной» стабильности для PSC не существует. [130] Но недавно был предложен метод количественной оценки внутренней химической стабильности гибридных галогенидных перовскитов. [134]

Водорастворимость органического компонента абсорбирующего материала делает устройства очень склонными к быстрой деградации во влажной среде. [135] Ухудшение, вызванное влажностью, может быть уменьшено за счет оптимизации составляющих материалов, архитектуры ячейки, интерфейсов и условий окружающей среды на этапах изготовления. [130] Герметизация перовскитного поглотителя композитом из углеродных нанотрубок и инертной полимерной матрицы может предотвратить немедленное разрушение материала влажным воздухом при повышенных температурах. [135] [136] Однако до сих пор не было продемонстрировано никаких долгосрочных исследований и всеобъемлющих методов инкапсуляции перовскитных солнечных элементов. Устройства с мезопористым TiO2 слоя, сенсибилизированные перовскитным поглотителем, также являются УФ- нестабильными из-за взаимодействия между фотогенерированными дырками внутри TiO 2 и кислородными радикалами на поверхности TiO 2 . [137]

Измеренная сверхнизкая теплопроводность 0,5 Вт / (км) при комнатной температуре в CH 3 NH 3 PbI 3 может предотвратить быстрое распространение выделяемого света и сохранить устойчивость элемента к термическим напряжениям, что может сократить срок его службы. [138] Экспериментально продемонстрировано, что остаток PbI 2 в перовскитной пленке оказывает отрицательное влияние на долговременную стабильность устройств. [39] Проблема стабилизации, как утверждается, решается заменой органического транспортного слоя слоем оксида металла, что позволяет ячейке сохранять 90% емкости через 60 дней. [139] [140]Кроме того, две проблемы нестабильности могут быть решены путем использования многофункциональных фторированных фотополимерных покрытий, которые придают люминесцентные свойства и легкость очистки на передней стороне устройств, одновременно образуя сильно гидрофобный барьер для влажности окружающей среды на задней контактной стороне. [141] Переднее покрытие может предотвратить негативное взаимодействие ультрафиолетового света всего падающего солнечного спектра с пакетом PSC, преобразовывая его в видимый свет, а задний слой может предотвратить проникновение воды внутрь пакета солнечных элементов. Полученные в результате устройства продемонстрировали превосходную стабильность с точки зрения эффективности преобразования энергии во время 180-дневного испытания на старение в лаборатории и реальных испытаний на открытом воздухе в течение более 3 месяцев. [141]

В июле 2015 года основным препятствием было то, что самый большой перовскитовый солнечный элемент был размером всего с ноготь и что он быстро разлагался во влажной среде. [142] Однако исследователи из EPFL опубликовали в июне 2017 года работу, успешно демонстрирующую крупномасштабные перовскитные солнечные модули без наблюдаемой деградации в течение одного года (условия короткого замыкания). [143] Теперь, вместе с другими организациями, исследовательская группа стремится разработать полностью пригодный для печати перовскитовый солнечный элемент с эффективностью 22% и 90% производительности после испытаний на старение. [144]

В начале 2019 года самый продолжительный на сегодняшний день тест на стабильность показал стабильную выходную мощность в течение не менее 4000 часов непрерывной работы при отслеживании точки максимальной мощности (MPPT) при 1 солнечном освещении от симулятора солнечного излучения на основе ксеноновой лампы без фильтрации УФ-излучения. Примечательно, что светосборщик, использованный во время теста на стабильность, представляет собой классический перовскит на основе метиламмония (MA), MAPbI 3 , но устройства не содержат ни селективного слоя на органической основе, ни металлического заднего контакта. В этих условиях было обнаружено, что только термическое напряжение является основным фактором, способствующим потере эксплуатационной стабильности герметизированных устройств. [145]

Внутренняя хрупкость перовскитного материала требует внешнего армирования, чтобы защитить этот критически важный слой от механических напряжений. Введение механически усиливающих каркасов непосредственно в активные слои перовскитных солнечных элементов привело к получению составного солнечного элемента, демонстрирующего 30-кратное увеличение сопротивления разрушению, изменяя свойства разрушения перовскитных солнечных элементов в той же области, что и у обычного c-Si, CIGS и солнечные элементы из CdTe. [146]

Гистерезисное вольт-амперное поведение [ править ]

Другой серьезной проблемой для перовскитных солнечных элементов является наблюдение, что сканирование вольт-амперной характеристики дает неоднозначные значения эффективности. [147] [148] эффективность преобразования энергии солнечного элемента, как правило , определяется , характеризующий его вольт-амперной (IV) поведение при моделируемых солнечном освещении. Однако, в отличие от других солнечных элементов, было замечено, что ВАХ перовскитных солнечных элементов демонстрируют гистерезисное поведение: в зависимости от условий сканирования - таких как направление сканирования, скорость сканирования, поглощение света, смещение - существует несоответствие между сканирование от прямого смещения к короткому замыканию (FB-SC) и сканирование от короткого замыкания к прямому смещению (SC-FB). [147]Различные причины были предложены такими как ионное движение, поляризация , сегнетоэлектрические эффекты , заполнение ловушки состояний , [148] Однако, точное происхождение для гистерезисного поведения еще предстоит определить. Но похоже, что определение эффективности солнечного элемента по ВАХ рискует дать завышенные значения, если параметры сканирования превышают временной масштаб, который требуется перовскитной системе для достижения электронного установившегося состояния.. Было предложено два возможных решения: Unger et al. показывают, что чрезвычайно медленное сканирование напряжения позволяет системе прийти в установившееся состояние в каждой точке измерения, что, таким образом, устраняет любые расхождения между сканированием FB-SC и SC-FB. [148]

Генри Снайт и др. предложили «стабилизированную выходную мощность» в качестве показателя эффективности солнечного элемента. Это значение определяется путем удерживания тестируемого устройства при постоянном напряжении около точки максимальной мощности (где произведение напряжения и фототока достигает максимального значения) и отслеживания выходной мощности до тех пор, пока она не достигнет постоянного значения. Было продемонстрировано, что оба метода дают более низкие значения эффективности по сравнению с эффективностями, определенными с помощью быстрых IV-сканирований. [147] [148] Однако были опубликованы первоначальные исследования, которые показывают, что пассивация поверхности перовскитного поглотителя - это путь, с помощью которого можно стабилизировать значения эффективности, очень близкие к эффективности быстрого сканирования. [149] [150]Не наблюдалось явного гистерезиса фототока при изменении скоростей развертки или направления в устройствах или скоростей развертки. Это указывает на то, что происхождение гистерезиса фототока более вероятно из-за образования ловушек в некоторых неоптимизированных пленках и процессах изготовления устройств. Окончательный способ проверить эффективность солнечного элемента - это измерить его выходную мощность в точке нагрузки. Если в устройствах имеется большая плотность ловушек или гистерезис фототока по другим причинам, фототок будет медленно расти при включении освещения [107] Это предполагает, что интерфейсы могут играть решающую роль в отношении гистерезисного поведения ВАХ, поскольку основное отличие инвертированной архитектуры от обычных архитектур состоит в том, что вместо оксида металла используется органический контакт n-типа.

О наблюдении гистерезисных вольт-амперных характеристик до сих пор практически не сообщалось. Лишь небольшая часть публикаций признает гистерезисное поведение описанных устройств, еще меньше статей демонстрируют медленные негистерезисные ВАХ или стабилизированные выходные мощности. Заявленные показатели эффективности, основанные на быстром IV-сканировании, следует считать довольно ненадежными, так как в настоящее время трудно реально оценить прогресс в этой области.

Неоднозначность определения КПД солнечного элемента на основе вольт-амперных характеристик из-за наблюдаемого гистерезиса также повлияла на процесс сертификации, проводимый аккредитованными лабораториями, такими как NREL . Рекордная эффективность 20,1% для перовскитных солнечных элементов, принятая NREL в качестве сертифицированного значения в ноябре 2014 года, была классифицирована как «нестабилизированная». [5] Чтобы иметь возможность сравнивать результаты от разных организаций, необходимо согласовать надежный протокол измерения, как это было предложено в [151], включая соответствующий код Matlab, который можно найти на GitHub. [152]

Перовскиты для тандемного применения [ править ]

Ячейка из перовскита в сочетании с нижней ячейкой, такой как Si или селенид меди, индия, галлия (CIGS) в качестве тандемной конструкции, может устранить узкие места отдельных элементов и использовать дополнительные характеристики для повышения эффективности. [153] Этот тип ячеек имеет более высокий потенциал эффективности и поэтому в последнее время привлек большое внимание академических исследователей. [154] [155] [156]

4-концевые тандемы [ править ]

Используя четырехконтактную конфигурацию, в которой две субячейки электрически изолированы, Bailie et al. [157] получили тандемную ячейку с КПД 17% и 18,6% с донными ячейками из mc-Si (η ~ 11%) и селенида меди, индия, галлия (CIGS, η ~ 17%) соответственно. Была получена тандемная ячейка с КПД 13,4% с высокоэффективной нижней ячейкой гетероперехода a-Si: H / c-Si, использующая ту же конфигурацию. [158] Применение прозрачных электродов на основе TCO в перовскитных ячейках позволило изготавливать прозрачные устройства для ближнего инфракрасного диапазона с повышенной эффективностью и меньшими потерями на паразитное поглощение. [159] [160] [161] [162] [163]Применение этих ячеек в тандемах с 4 контактами позволило повысить эффективность до 26,7% при использовании ячейки с кремниевым дном [162] [164] и до 23,9% с ячейкой с дном CIGS. [165] В 2020 году команда KAUST - Университета Торонто сообщила, что четыре тандемных солнечных элемента из перовскита / кремния с эффективностью 28,2%. [166] Для достижения этих результатов команда использовала прозрачные электроды из In 2 O 3, легированные Zr, на полупрозрачных перовскитных верхних ячейках, которые ранее были представлены Aydin et al. , [163] и улучшил отклик нижних ячеек кремния в ближней инфракрасной области за счет использования широкополосного прозрачного In2 O 3 электрода. Кроме того, команда увеличила длину диффузии электронов (до 2,3 мкм) благодаря пассивации основания Льюиса с помощью мочевины. Рекордная эффективность тандема перовскит / кремний в настоящее время составляет 28,2%.

2-концевые тандемы [ править ]

Mailoa et al. начал гонку эффективности монолитных 2-концевых тандемов, использующих нижнюю ячейку c-Si с гомопереходом, и продемонстрировал ячейку 13,7%, в значительной степени ограниченную потерями паразитного поглощения. [167] Затем Альбрехт и др. разработали низкотемпературные обработанные перовскитовые ячейки с использованием электронно-транспортного слоя SnO 2 . Это позволило использовать кремниевые солнечные элементы с гетеропереходом в качестве нижнего элемента и повысить эффективность тандема до 18,1%. [168] Werner et al. затем улучшили эти характеристики, заменив слой SnO 2 на PCBM и внедрив метод последовательного гибридного осаждения для перовскитного поглотителя, что привело к тандемному элементу с эффективностью 21,2%. [169]Значительные потери абсорбции паразитов из-за использования Spiro-OMeTAD по-прежнему ограничивали общие характеристики. Важное изменение было продемонстрировано Бушем и др., Которые изменили полярность верхней ячейки (от зажима к контакту). Они использовали двухслойный слой SnO 2 и оксида цинка-олова (ZTO), обработанный методом ALD, для работы в качестве буферного слоя для распыления, который обеспечивает последующее нанесение прозрачного верхнего электрода из оксида индия и олова (ITO). Это изменение помогло улучшить экологическую и термическую стабильность перовскитовой ячейки [170] и имело решающее значение для дальнейшего улучшения характеристик тандема перовскит / кремний до 23,6%. [171]

В непрерывности, используя перовскитную верхнюю ячейку со штифтом, Sahli et al . продемонстрировал в июне 2018 года полностью текстурированный монолитный тандемный элемент с эффективностью 25,2%, независимо сертифицированный Fraunhofer ISE CalLab. [172] Такой повышенный КПД можно в значительной степени отнести к значительному снижению потерь на отражение (ниже 2% в диапазоне 360-1000 нм, исключая металлизацию) и снижению потерь на паразитное поглощение, что приводит к сертифицированным токам короткого замыкания 19,5 мА / см. 2 . Также в июне 2018 года компания Oxford Photovoltaics представила элемент с КПД 27,3%. [173] В марте 2020 г., КАУСТ - Университет Торонто.группы сообщили о тандемных устройствах с пленками перовскита методом центрифугирования на полностью текстурированных ячейках дна с 25,7% в журнале Science Magazine. [174] В настоящее время исследовательские группы прилагают усилия для использования масштабируемых методов, основанных на решениях, для текстурированных ячеек дна. Соответственно, о тандемах на основе перовскита с покрытием из лезвий сообщила совместная группа Университета Северной Каролины и Университета штата Аризона . Вслед за этим в августе 2020 года команда KAUST продемонстрировала первые тандемы на основе перовскита с нанесенным покрытием, что стало важным шагом для ускоренной обработки тандемов. [175] В сентябре 2020 г. Aydin et al. показал самые высокие сертифицированные токи короткого замыкания 19,8 мА / см 2на полностью текстурированных ячейках с кремниевым дном. [176] Также, Aydin et al . продемонстрировали первые результаты работы на открытом воздухе для тандемных солнечных элементов перовскит / кремний, что было важным препятствием для испытаний надежности таких устройств. [176] Рекордная эффективность тандемов перовскит / кремний в настоящее время составляет 29,15% по состоянию на январь 2020 года. [5] [177]

Теоретическое моделирование [ править ]

Были предприняты некоторые попытки предсказать теоретические пределы для этих традиционных тандемных конструкций с использованием перовскитовой ячейки в качестве верхней ячейки на нижней ячейке гетероперехода c-Si [178] или a-Si / c-Si. [179] Чтобы показать, что выходная мощность может быть еще больше увеличена, также были изучены двусторонние структуры. Был сделан вывод, что дополнительная выходная мощность может быть извлечена из двусторонней структуры по сравнению с двусторонней HIT-ячейкой, когда отражение альбедо принимает значения от 10 до 40%, что является реалистичным. [180] Было указано, что так называемый процесс ударной ионизации может происходить в сильно коррелированных изоляторах, таких как некоторые оксидные перовскиты, что может привести к генерации множества носителей. [181] [182]Также Aydin et al. Выяснилось, что при расчете теоретических пределов следует учитывать температуру, поскольку в реальных условиях эти устройства достигают температуры почти 60 ° C. [176] Этот случай является особым для тандемов перовскит / кремний, поскольку температурная зависимость ширины запрещенной зоны кремния и перовскита - которые следуют противоположным тенденциям - смещает устройства от согласования тока для двухполюсных тандемов, которые оптимизированы в стандартных условиях испытаний.

Масштабирование [ править ]

В мае 2016 года IMEC и ее партнер Solliance объявили о тандемной структуре с полупрозрачной перовскитовой ячейкой, установленной поверх кремниевой ячейки с обратным контактом. [183] Был заявлен комбинированный КПД преобразования энергии 20,2% с потенциалом более 30%.

Цельноперовскитовые тандемы [ править ]

В 2016 году разработка эффективных перовскитных материалов с малой шириной запрещенной зоны (1,2 - 1,3 эВ) и изготовление эффективных устройств на их основе позволили разработать новую концепцию: тандемные солнечные элементы, полностью состоящие из перовскита, в которых два перовскитных соединения с разной шириной запрещенной зоны расположены сверху. друг друга. Первые двух- и четырехполюсные устройства с этой архитектурой, о которых сообщалось в литературе, достигли эффективности 17% и 20,3%. [184] Тандемные элементы из перовскита открывают перспективу того, что станут первой полностью обрабатываемой архитектурой, которая имеет четкий путь к превышению эффективности не только кремния, но также GaAs и других дорогостоящих полупроводниковых солнечных элементов III-V.

В 2017 году Дэвэй Чжао и др. изготовлены смешанные Sn-Pb перовскитные солнечные элементы (PVSC) с малой шириной запрещенной зоны (~ 1,25 эВ) толщиной 620 нм, что позволяет увеличить зерна и кристалличность до более чем 250 нс, достигая максимальной эффективности преобразования энергии. (PCE) 17,6%. Кроме того, этот PVSC с малой шириной запрещенной зоны достиг внешней квантовой эффективности (EQE) более 70% в диапазоне длин волн 700–900 нм, основной инфракрасной области спектра, где солнечный свет проникает в нижнюю ячейку. Они также объединили нижнюю ячейку с верхней ячейкой из перовскита с шириной запрещенной зоны ~ 1,58 эВ, чтобы создать тандемный солнечный элемент из перовскита с четырьмя выводами, получив стабильный PCE 21,0%, что указывает на возможность изготовления высокоэффективного тандема из перовскита. солнечные батареи. [185]

Исследование, проведенное в 2020 году, показывает, что тандемы из перовскита имеют гораздо меньший углеродный след, чем тандемы кремний-первоскит. [186]

См. Также [ править ]

  • Сенсибилизированный красителем солнечный элемент
  • Новые фотоэлектрические системы
  • Гибридная солнечная батарея
  • Список типов солнечных батарей
  • Нанокристаллический солнечный элемент
  • Перовскит (минерал)
  • Полимерный фотоэлемент
  • Тонкопленочный солнечный элемент
  • Фотоэлемент третьего поколения
  • Галогенид метиламмония свинца

Ссылки [ править ]

  1. ^ Чен, По-Йен; Ци, Джифа; Klug, Matthew T .; Данг, Сяннань; Хаммонд, Паула Т .; Белчер, Анджела М. (2014). «Экологически ответственное производство эффективных перовскитных солнечных элементов из переработанных автомобильных аккумуляторов». Energy Environ. Sci . 7 (11): 3659–3665. DOI : 10.1039 / C4EE00965G . ISSN 1754-5692 . 
  2. ^ a b Мансер, Джозеф С. и христиане, Джеффри А. и Камат, Прашант В. (2016). «Интригующие оптоэлектронные свойства металлогалогенных перовскитов» . Химические обзоры . 116 (21): 12956–13008. DOI : 10.1021 / acs.chemrev.6b00136 . PMID 27327168 . CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  3. ^ Laurel Hamers (26 июля 2017). «Перовскиты питают солнечную энергетику» . Sciencenews.org . Проверено 15 августа 2017 года .
  4. ^ a b Кодзима, Акихиро; Тешима, Кендзиро; Шираи, Ясуо; Миясака, Цутому (6 мая 2009 г.). "Металлоорганические галогенидные перовскиты как сенсибилизаторы видимого света для фотоэлектрических элементов". Журнал Американского химического общества . 131 (17): 6050–6051. DOI : 10.1021 / ja809598r . PMID 19366264 . 
  5. ^ a b c d e f g h "Таблица эффективности NREL" (PDF) .
  6. ^ Стефано Разца, Серджио Кастро-Эрмоса, Альдо Ди Карло и Томас М. Браун (2016). «Новости исследования: осаждение больших площадей, нанесение покрытий, печать и методы обработки для апскейлинга технологии перовскитных солнечных элементов» . Материалы APL . 4 (91508): 091508. Bibcode : 2016APLM .... 4i1508R . DOI : 10.1063 / 1.4962478 .CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  7. ^ Ван Цзянь Инь, Тингтинг Ши, Yanfa Ян (15 мая 2014). «Уникальные свойства галогенидных перовскитов как возможные источники превосходных характеристик солнечных элементов». Современные материалы . 26 (27): 4653–4658. DOI : 10.1002 / adma.201306281 . PMID 24827122 . CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  8. ^ Kantareddy Саи Nithin Р., Ян Мэтьюс, крокодиловой ВС, Мария Layurova, Janak Тапа, Хуан-Пабло Корреа-Баена, Рахул Бхаттачариа Тонио Buonassisi, Санджай Е. Сарма и Ян Мариус Петерс. (2019). «Перовскитная технология RFID с фотоэлектрическим питанием: создание недорогих датчиков Интернета вещей с автономным питанием». Журнал датчиков IEEE . 20 : 471–478. arXiv : 1909.09197 . Bibcode : 2019arXiv190909197K . DOI : 10.1109 / JSEN.2019.2939293 . S2CID 202712514 . CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  9. ^ Имс, Кристофер; Frost, Jarvist M .; Барнс, Пирс РФ; о'Реган, Брайан Ч .; Уолш, Арон; Ислам, М. Сайфул (2015). «Перенос ионов в гибридных солнечных элементах с йодидом свинца и перовскитом» . Nature Communications . 6 : 7497. Bibcode : 2015NatCo ... 6.7497E . DOI : 10.1038 / ncomms8497 . PMC 4491179 . PMID 26105623 .  
  10. ^ Парк, Н.-Г. (2015). «Перовскитные солнечные элементы: новая фотоэлектрическая технология» . Материалы сегодня . 18 (2): 65–72. DOI : 10.1016 / j.mattod.2014.07.007 .
  11. ^ a b Eperon, Giles E .; Стрэнкс, Сэмюэл Д .; Менелау, Кристофер; Джонстон, Майкл Б .; Herz, Laura M .; Снайт, Генри Дж. (2014). «Тригалогенид свинца формамидиния: широко настраиваемый перовскит для эффективных планарных солнечных элементов с гетеропереходом». Энергетика и экология . 7 (3): 982. DOI : 10.1039 / C3EE43822H .
  12. ^ Чанг, I .; Ли, Б .; He, J .; Чанг, RPH; Канатзидис, М.Г. (2012). "Полностью твердотельные сенсибилизированные красителем солнечные элементы с высокой эффективностью". Природа . 485 (7399): 486–489. Bibcode : 2012Natur.485..486C . DOI : 10.1038 / nature11067 . PMID 22622574 . S2CID 4420558 .  
  13. ^ Ноэль, Накита К .; Стрэнкс, Сэмюэл Д .; Abate, Антонио; Веренфенниг, Кристиан; Гварнера, Симона; Хагигирад, Амир-Аббас; Садханала, Адитья; Eperon, Giles E .; Pathak, Sandeep K .; Джонстон, Майкл Б .; Петроцца, Аннамария; Herz, Laura M .; Снайт, Генри Дж. (1 мая 2014 г.). «Бессвинцовые органо-неорганические перовскиты на основе галогенида олова для фотоэлектрических применений» . Энергетика и экология . 7 (9): 3061. DOI : 10.1039 / C4EE01076K . S2CID 4483675 . 
  14. Рианна Уилкокс, Кевин (13 мая 2014 г.). «Солнечные исследователи находят перспективу в линии перовскита олова» . Гражданское строительство . Архивировано из оригинала на 6 октября 2014 года.
  15. ^ Михан, Крис (5 мая 2014). «Получение свинца из перовскитных солнечных элементов» . Солнечные обзоры .
  16. ^ Хао, Ф .; Stoumpos, CC; Цао, DH; Чанг, RPH; Канатзидис, М.Г. (2014). «Бессвинцовые твердотельные органо-неорганические галогенидные перовскитные солнечные элементы». Природа Фотоника . 8 (6): 489–494. Bibcode : 2014NaPho ... 8..489H . DOI : 10.1038 / nphoton.2014.82 .
  17. ^ Цзун, Инся; Ван, Нин; Чжан, Линь; Джу, Мин-Ганг; Цзэн, Сяо Чэн; Сунь, Сяо Вэй; Чжоу Юаньюань; Падтуре, Нитин П. (2017-09-05). "Rücktitelbild: гомогенные сплавы трийодида свинца формамидиния и трийодида цезия и олова для эффективных перовскитных солнечных элементов с идеальной шириной запрещенной зоны (Angew. Chem. 41/2017)" . Angewandte Chemie . 129 (41): 12966. DOI : 10.1002 / ange.201708387 . ISSN 0044-8249 . 
  18. ^ МакМикин, Дэвид; Махеш, Сухас; Ноэль, Накита; Клуг, Мэтью; Lim, JongChul; Варби, Джонатан; Болл, Джеймс; Герц, Лаура; Джонстон, Майкл; Снайт, Генри (11.02.2019). "Полностью перовскитные многопереходные солнечные элементы, обработанные на основе решений" . Материалы 11-й Международной конференции по гибридной и органической фотовольтаике . Валенсия: Fundació Scito. DOI : 10,29363 / nanoge.hopv.2019.099 .
  19. ^ Werthen, JG (июнь 1987). «Многопереходные солнечные элементы-концентраторы». Солнечные батареи . 21 (1-4): 452. DOI : 10,1016 / 0379-6787 (87) 90150-5 . ISSN 0379-6787 . 
  20. ^ Георгиева, Жени Н .; Блум, Брайан П .; Гош, Суприя; Вальдек, Дэвид Х. (26.04.2018). «Импринтинг хиральности в электронные состояния коллоидных перовскитных нанопластинок» . Современные материалы . 30 (23): 1800097. DOI : 10.1002 / adma.201800097 . ISSN 0935-9648 . PMID 29700859 .  
  21. ↑ Элиас Ассманн; Питер Блаха; Роберт Ласковски; Карстен Хельд; Сатоши Окамото и Джорджио Сангиованни (2013). «Оксидные гетероструктуры для эффективных солнечных элементов». Phys. Rev. Lett. 110 (7): 078701. arXiv : 1301.1314 . Bibcode : 2013PhRvL.110g8701A . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.110.078701 . PMID 25166418 . S2CID 749031 .   
  22. ^ Линфэй Ван; Юнфэн Ли; Ашок Бера; Чун Ма; Фэн Цзинь; Кайди Юань; Ваньцзянь Инь; Адриан Дэвид; Вэй Чен; Вэньбинь Ву; Уилфрид Прелье; Сухуай Вэй и Том Ву (2015). «Характеристики устройства изолятора Мотта LaVO3 в качестве фотоэлектрического материала» . Применена физическая проверка . 3 (6): 064015. Bibcode : 2015PhRvP ... 3f4015W . DOI : 10.1103 / PhysRevApplied.3.064015 .
  23. ^ «Свет« расслабляет »кристалл для повышения эффективности солнечных элементов» . news.rice.edu .
  24. ^ Ке, Джек Чун-Рен; Льюис, Дэвид Дж .; Уолтон, Алекс С .; Спенсер, Бен Ф .; О'Брайен, Пол; Thomas, Andrew G .; Флавелл, Венди Р. (2018). «Устойчивые на воздухе тонкие неорганические тонкие пленки Cs 2 SnI 6 из двойного перовскита, полученные путем химического осаждения из паровой фазы с помощью аэрозоля» . Журнал Материалы ХИМИИ . 6 (24): 11205–11214. DOI : 10.1039 / c8ta03133a . ISSN 2050-7488 . 
  25. ↑ Джун, Кан (10 января 2017). «Высокая дефектность в перовските галогенида свинца CsPbBr3» . Журнал писем по физической химии . 8 (2): 489–493. DOI : 10.1021 / acs.jpclett.6b02800 . ОСТИ 1483838 . PMID 28071911 .  
  26. ^ Является ли перовскит будущим солнечных элементов? . engineering.com. 6 декабря 2013 г.
  27. ^ Саидаминов, Махсуд И .; Abdelhady, Ahmed L .; Мурали, Банавот; Аларусу, Эркки; Бурлаков Виктор М .; Пэн, Вэй; Дурсун, Ибрагим; Ван, Линфэй; Он, Яо; Макулан, Джакомо; Гориели, Ален; Ву, Том; Мохаммед, Омар Ф .; Бакр, Осман М. (2015). «Высококачественные объемные гибридные монокристаллы перовскита за считанные минуты путем кристаллизации с обращенной температурой» . Nature Communications . 6 : 7586. Bibcode : 2015NatCo ... 6.7586S . DOI : 10.1038 / ncomms8586 . PMC 4544059 . PMID 26145157 .  
  28. ^ Снайт, Генри Дж. (2013). «Перовскиты: наступление новой эры недорогих и высокоэффективных солнечных элементов». Журнал писем по физической химии . 4 (21): 3623–3630. DOI : 10.1021 / jz4020162 .
  29. ↑ Юнг, Йен-Сук; Хван, Кёнгиль; Хео, Юн-Юнг; Ким, Чжэн-Ын; Вак, Дуджин; Ким, Донг-Ю (2018). «Прогресс в масштабируемых процессах нанесения покрытий и совместимых с рулонов процессов печати перовскитных солнечных элементов в направлении реализации коммерциализации». Современные оптические материалы . 6 (9): 1701182. DOI : 10.1002 / adom.201701182 .
  30. ^ Ли, Чжэнь; Klein, Talysa R .; Ким, Донг Хо; Ян, Мэнцзинь; Берри, Джозеф Дж .; Хест, фургон Майкеля ФАМ; Чжу, Кай (2018). «Масштабируемое производство перовскитных солнечных элементов». Материалы обзора природы . 3 (4): 18017. Bibcode : 2018NatRM ... 318017L . DOI : 10.1038 / natrevmats.2018.17 . ОСТИ 1430821 . 
  31. ^ Ке, Чун-Рен; Льюис, Дэвид Дж .; Уолтон, Алекс С .; Чен, Цянь; Спенсер, Бен Ф .; Mokhtar, Muhamad Z .; Compean-Gonzalez, Claudia L .; О'Брайен, Пол; Томас, Эндрю Г. (13.08.2019). "Стабильные на воздухе тонкие пленки перовскита иодида метиламмония, полученные с помощью химического осаждения из паровой фазы из псевдогалогенида Pb (SCN) 2". ACS Applied Energy Materials . 2 (8): 6012–6022. DOI : 10.1021 / acsaem.9b01124 . ISSN 2574-0962 . 
  32. ^ Льюис, Дэвид Дж .; О'Брайен, Пол (2014). «Химическое осаждение из паровой фазы (CH 3 NH 3) PbBr 3, неорганико-органического перовскита, важного для фотоэлектрической энергетики», при атмосферном давлении . Chem. Commun . 50 (48): 6319–6321. DOI : 10.1039 / C4CC02592J . ISSN 1359-7345 . PMID 24799177 .  
  33. ^ Ке, Джек Чун-Рен; Льюис, Дэвид Дж .; Уолтон, Алекс С .; Спенсер, Бен Ф .; О'Брайен, Пол; Thomas, Andrew G .; Флавелл, Венди Р. (2018). "Стабильные на воздухе тонкие пленки неорганического Cs 2 SnI 6 двойного перовскита путем химического осаждения из газовой фазы с помощью аэрозоля" . Журнал Материалы ХИМИИ . 6 (24): 11205–11214. DOI : 10.1039 / C8TA03133A . ISSN 2050-7488 . 
  34. ^ a b Чон, Нам Джунг; Но, Джун Хонг; Ким, Ён Чан; Ян, Ун Сок; Рю, Сынчан; Сок, Санг Иль (2014). «Инженерия растворителей для высокоэффективных неорганических и органических гибридных перовскитных солнечных элементов». Материалы природы . 13 (9): 897–903. Bibcode : 2014NatMa..13..897J . DOI : 10.1038 / nmat4014 . PMID 24997740 . 
  35. ^ Чжоу, Юаньюань; Ян, Мэнцзинь; Ву, Венвен; Васильев, Александр Л .; Чжу, Кай; Падтуре, Нитин П. (2015). «Кристаллизация тонких пленок гибридного перовскита при комнатной температуре путем экстракции растворителем для высокоэффективных солнечных элементов». J. Mater. Chem. . 3 (15): 8178–8184. DOI : 10.1039 / C5TA00477B . S2CID 56292381 . 
  36. ↑ Не, Ваньи; Цай, Синьхань; Асадпур, Реза; Бланкон, Жан-Кристоф; Neukirch, Amanda J .; Гупта, Гаутам; Вязание крючком, Джаред Дж .; Чховалла, Маниш; Третьяк, Сергей (30.01.2015). «Высокоэффективные солнечные элементы из перовскита с миллиметровыми зернами, обработанные на растворе» . Наука . 347 (6221): 522–525. Bibcode : 2015Sci ... 347..522N . DOI : 10.1126 / science.aaa0472 . PMID 25635093 . S2CID 14990570 .  
  37. ^ Лю, Чжу; Куриони, Микеле; Уиттакер, Эрик; Хади, Асеил; Thomas, Andrew G .; Кэ, Джек Чун-Рен; Mokhtar, Muhamad Z .; Чен, Цянь (2018-05-29). «Одностадийный лазерный процесс для быстрого производства мезоскопических перовскитных солнечных элементов, приготовленных при высокой относительной влажности» . Устойчивая энергетика и топливо . 2 (6): 1216–1224. DOI : 10.1039 / C8SE00043C . ISSN 2398-4902 . 
  38. ^ Ке, Чун-Рен; Льюис, Дэвид Дж .; Уолтон, Алекс С .; Чен, Цянь; Спенсер, Бен Феликс; Мохтар, Мухаммад; Компеан-Гонсалес, Клаудиа Лорена; О'Брайен, Пол; Томас, Эндрю Г. (30.07.2019). "Стабильные на воздухе тонкие пленки иодида свинца метиламмония и перовскита, полученные путем химического осаждения из паровой фазы с помощью аэрозоля из прекурсора псевдогалогенида Pb (SCN) 2". ACS Applied Energy Materials . 2 (8): 6012–6022. DOI : 10.1021 / acsaem.9b01124 .
  39. ^ а б Чжан, Хун; Чой, Ч. Уоллес (2015). «Гладкая пленка CH3NH3PbI3 с помощью нового подхода к формированию наноструктуры PbI2 вместе со стратегически высокой концентрацией CH3NH3I для высокоэффективных солнечных элементов с плоским гетеропереходом». Adv. Energy Mater . 5 (23): 1501354. DOI : 10.1002 / aenm.201501354 .
  40. ^ Чен, Ци; Чжоу, Хуаньпин; Хун, Зируо; Луо, Сонг; Дуань, Синь-Шэн; Ван, Синь-Хуа; Лю Юншэн; Ли, банда; Ян, Ян (2014). "Планарные гетеропереходные перовскитные солнечные элементы с помощью пара-технологического решения". Журнал Американского химического общества . 136 (2): 622–625. DOI : 10.1021 / ja411509g . PMID 24359486 . 
  41. ^ а б Лю, Минчжэнь; Джонстон, Майкл Б .; Снайт, Генри Дж. (2013). «Эффективные планарные гетеропереходные перовскитные солнечные элементы методом осаждения из паровой фазы». Природа . 501 (7467): 395–8. Bibcode : 2013Natur.501..395L . DOI : 10,1038 / природа12509 . PMID 24025775 . S2CID 205235359 .  
  42. ^ "Ольга Малинкевич | Новаторы до 35 лет" . Innovatorsunder35.com . 2015. Архивировано из оригинала на 2017-08-02 . Проверено 2 августа 2017 .
  43. ^ Печатные солнечные элементы стали немного ближе . Univ. из Toronto Engineering News (2017-02-16). Проверено 11 апреля 2018.
  44. ↑ Ляо, Сюэ-Чун; Го, Пэйцзюнь; Сюй, Че ‐ Пу; Линь, Ма; Ван, Бинхао; Цзэн, Ли; Хуанг, Вэй; Соэ, Чан Мье Мье; Су, Вэй-Фан; Бедзик, Майкл Дж .; Василевски, Майкл Р .; Факкетти, Антонио; Чанг, Роберт PH; Kanatzidis, Mercouri G .; Маркс, Тобин Дж. (2016). «Повышенная эффективность отлитых методом горячего литья планарных перовскитных солнечных элементов / модулей большой площади с контролируемым включением хлоридов» . Современные энергетические материалы . 7 (8): 1601660. DOI : 10.1002 / aenm.201601660 .
  45. ^ Гао, Ли-Ли; Ли, Чэн-Синь; Ли, Чанг-Цзю; Ян, Гуань-Цзюнь (2017). «Высокоэффективные перовскитовые солнечные элементы большой площади на основе перовскитных пленок, высушенные методом многопоточного воздушного ножа на воздухе». Журнал Материалы ХИМИИ . 5 (4): 1548–1557. DOI : 10.1039 / C6TA09565H .
  46. ^ Ли, Сюн; Би, Дунцинь; Йи, Ченьи; Декоппе, Жан-Давид; Ло, Цзиншань; Закируддин, Шайк Мохаммед; Хагфельдт, Андерс; Гретцель, Майкл (2016). «Технология EA с использованием вакуумной вспышки для высокоэффективных перовскитных солнечных элементов большой площади». Наука . 353 (6294): 58–62. Bibcode : 2016Sci ... 353 ... 58L . DOI : 10.1126 / science.aaf8060 . PMID 27284168 . S2CID 10488230 .  
  47. ^ Ли, Майкл М .; Тушер, Жоэль; Миясака, Цутому; Мураками, Такуро Н .; Снайт, Генри Дж. (2012). «Эффективные гибридные солнечные элементы на основе мезо-надстройки металлоорганических галогенидных перовскитов». Наука . 338 (6107): 643–647. Bibcode : 2012Sci ... 338..643L . DOI : 10.1126 / science.1228604 . PMID 23042296 . S2CID 37971858 .  
  48. ↑ Ли, Джин Ук; Ким, Хуэй-Сон; Парк, Нам-Гю (2016). "Кислотно-основной аддукт Льюиса подход для высокоэффективных перовскитных солнечных элементов". Счета химических исследований . 49 (2): 311–319. DOI : 10.1021 / acs.accounts.5b00440 . PMID 26797391 . 
  49. ^ a b Дэн, Yehao; Чжэн, Сяопэн; Бай, Ян; Ван, Ци; Чжао, Цзинцзин; Хуан, Цзиньсонг (2018). «Сушка чернил, контролируемая поверхностно-активными веществами, позволяет быстро наносить перовскитные пленки для эффективных фотоэлектрических модулей». Энергия природы . 3 (7): 560–566. Bibcode : 2018NatEn ... 3..560D . DOI : 10.1038 / s41560-018-0153-9 . S2CID 139494990 . 
  50. ^ Ван, Чжао-Куй; Гонг, Сю; Ли, Мэн; Ху, Юнь; Ван, Цзинь-Мяо; Ма, Хэн; Ляо, Лян-Шэн (2016). «Вынужденная кристаллизация перовскитов периленовым подслоем для высокоэффективных солнечных элементов». САУ Нано . 10 (5): 5479–5489. DOI : 10.1021 / acsnano.6b01904 . PMID 27128850 . 
  51. ^ Франческо Ди Джакомо, Валерио Зардетто, Алессандра Д'Эпифанио, Сара Пескетели, Фабио Маттеоччи, Стефано Разца, Альдо Ди Карло, Сильвия Ликочча, Вильгельм М.М. Кессельс, Мариадриана Креаторе, Томас М. Браун (2015). «Гибкие перовскитные фотоэлектрические модули и солнечные элементы на основе компактных слоев, осажденных атомным слоем, и каркасов из TiO2, облученных УФ-излучением, на пластиковых подложках» . Современные энергетические материалы . 5 (8): 1401808. DOI : 10.1002 / aenm.201401808 .CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  52. ^ Сундберг, Пиа; Карппинен, Маарит (22.07.2014). «Органические и неорганические – органические тонкопленочные структуры путем осаждения молекулярных слоев: обзор» . Бейльштейнский журнал нанотехнологий . 5 : 1104–1136. DOI : 10.3762 / bjnano.5.123 . ISSN 2190-4286 . PMC 4143120 . PMID 25161845 .   
  53. ^ Азхар Fakharuddin, Франческо Ди Джакомо, Алессандро Л. Пальма, Фабио Matteocci, Ирфан Ахмед, Стефано Razza, Алессандра D'Epifanio, Сильвия Licoccia, Джамиль Исмаил, Альдо Ди Карло, Томас М. Браун, и Rajan Хосе (2015). «Вертикальные наностержни TiO2 как среда для стабильных и высокоэффективных перовскитных солнечных модулей». САУ Нано . 9 (8): 8420–8429. DOI : 10.1021 / acsnano.5b03265 . PMID 26208221 . CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  54. Перейти ↑ Tzu-Sen Su, Tsung-Yu Hsieh, Cheng-You Hong & Tzu-Chien Wei (2015). "Электроосажденные ультратонкие блокирующие слои TiO2 для эффективных перовскитных солнечных элементов" . Научные отчеты . 5 : 16098. Bibcode : 2015NatSR ... 516098S . DOI : 10.1038 / srep16098 . PMC 4630649 . PMID 26526771 .  CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  55. ^ Yi Хоу, Вэй Чен, Дерие Баран, Tobias Stubhan, Норман А. Luechinger, Бенджамин Hartmeier, Моисей Рихтер, Джи Мин, Ши Чен, Сезар Омар Рамирес Quiroz, Нины Ли, Чжан Хун, Томас Heumueller, Гебхард J. Matt, Andres Освет, Карен Форберих, Чжи-Го Чжан, Юнфанг Ли, Бенджамин Винтер, Питер Швейцер, Эрдманн Шпикер, Кристоф Дж. Брабек (2016). «Преодоление межфазных потерь в солнечных элементах на основе перовскита с планарным гетеропереходом». Современные материалы . 28 (25): 5112–5120. DOI : 10.1002 / adma.201504168 . PMID 27144875 . CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  56. ^ Ди Джироламо, Диего; Маттеоччи, Фабио; Косасих, Феликс Утама; Чистякова, Ганна; Цзо, Вэйвэй; Дивитини, Джорджио; Корте, Ларс; Ducati, Катерина; Ди Карло, Альдо; Дини, Данило; Абате, Антонио (август 2019 г.). «Стабильность и темновой гистерезис коррелируют в перовскитных солнечных элементах на основе NiO». Современные энергетические материалы . 9 (31): 1901642. DOI : 10.1002 / aenm.201901642 .
  57. ↑ Ин Сок Ян, Ми Рэ Сон, Сан До Сон, Ён Джу Ким, Ён Джун Ю, Чонхо Ким, Ван Ин Ли (2017). «Формирование чистого слоя CuSCN методом напыления для эффективных перовскитных солнечных элементов с повышенной стабильностью». Нано Энергия . 32 : 414–421. DOI : 10.1016 / j.nanoen.2016.12.059 .CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  58. ^ Пэн Цинь, Соичиро Танака, Сейго Ито, Николас Tetreault, Kyohei Манабэ, Хитоси Нисино Мохаммад Khaja Nazeeruddin & Michael Grätzel (2014). «Солнечные элементы на основе перовскита и галогенида свинца с неорганическими дырочными проводниками с эффективностью преобразования 12,4%» . Nature Communications . 5 : 3834. Bibcode : 2014NatCo ... 5.3834Q . DOI : 10.1038 / ncomms4834 . hdl : 10754/597000 . PMID 24815001 . CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  59. ^ Senyun Е., Вэйхай ВС, Yunlong Ли, Weibo Ян, Хайтао Пэн, Zuqiang Бянь, Zhiwei Лю и Chunhui Huang (2015). «Инвертированный планарный перовскитный солнечный элемент на основе CuSCN со средним PCE 15,6%». Нано-буквы . 15 (6): 3723–3728. Bibcode : 2015NanoL..15.3723Y . DOI : 10.1021 / acs.nanolett.5b00116 . PMID 25938881 . CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  60. ↑ У-Цян Ву, Ци Ван, Яньцзюнь Фанг, Ючуань Шао, Ши Тан, Йехао Дэн, Хайдун Лу, Е Лю, Тао Ли, Чжибинь Ян, Алексей Груверман и Цзиньсон Хуанг (2018). «Молекулярное легирование позволило масштабировать эффективные перовскитные солнечные элементы без слоя переноса дырок» . Nature Communications . 9 (1): 1625. Bibcode : 2018NatCo ... 9.1625W . DOI : 10.1038 / s41467-018-04028-8 . PMC 5915422 . PMID 29691390 .  CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  61. ^ Томас М. Шмидт, Туэ- Т. Ларсен-Олсен, Джон Е. Carle, Дечана Angmo, Фредерик С. Кребса (2015). «Повышение качества перовскитных солнечных элементов: обработка гибких перовскитных солнечных элементов в полностью окружающем рулоне с напечатанными задними электродами». Современные энергетические материалы . 5 (15): 1625. DOI : 10.1002 / aenm.201500569 .CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  62. ↑ Чжи-Ю Чанг, Куан-Тинг Ли, Вэнь-Куан Хуанг, Хао-И Сяо и Ю-Чиа Чанг (2015). «Высокопроизводительные, устойчивые к воздуху, обработанные при низких температурах полупрозрачные солнечные элементы из перовскита с осаждением атомного слоя». Химия материалов . 7 (14): 5122–5130. DOI : 10.1021 / acs.chemmater.5b01933 .CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  63. ^ Zhiliang Ku, Yaoguang Rong, Ми Сюй, Tongfa Лю и Hongwei Хан (2013). «Готовые для печати обработанные солнечные элементы на гетеропереходе CH3NH3PbI3 / TiO2 с угольным противоэлектродом» . Химия материалов . 3 : 3132. Bibcode : 2013NatSR ... 3E3132K . DOI : 10.1038 / srep03132 . PMC 3816285 . PMID 24185501 .  CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  64. ^ Чжэнь Ли, Sneha А. Кулкарни, Пабло П. Бош, Enzheng Ши, Anyuan Цао, Kunwu Фу, Sudip К. Batabyal, июнь Чжан, Qihua Сюн, Лидия Helena Вонг, Nripan Mathews и Subodh Г. Mhaisalkar (2014). "Сети из слоистых углеродных нанотрубок для эффективных безэлектродных перовскитных солнечных элементов". САУ Нано . 8 (7): 6797–6804. DOI : 10.1021 / nn501096h . PMID 24924308 . CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  65. ^ Пэн Ю, Чжике Лю, Цидун Тай, Шэнхуа Лю, Фэн Янь (2015). «Эффективные полупрозрачные перовскитовые солнечные элементы с графеновыми электродами». Современные материалы . 27 (24): 3632–3638. DOI : 10.1002 / adma.201501145 . PMID 25969400 . CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  66. ^ Babayigit, Aslihan; Этираджан, Анитха; Мюллер, Марк; Конингс, Берт (2016). «Токсичность металлоорганических галогенидных перовскитных солнечных элементов» . Материалы природы . 15 (3): 247–251. DOI : 10.1038 / nmat4572 . ISSN 1476-4660 . PMID 26906955 .  
  67. ^ Боланд, младший; Смигельски, К. (2000). «Опыт производства модуля CdTe компании First Solar; результаты в области охраны окружающей среды, здоровья и безопасности». Протокол конференции двадцать восьмой конференции специалистов по фотоэлектрической технике IEEE - 2000 (кат. № 00CH37036) : 575–578. DOI : 10,1109 / PVSC.2000.915904 . ISBN 0-7803-5772-8. S2CID  121877756 .
  68. ^ "First Solar:" Преимущество утилизации " " . Первая Солнечная . 2020.
  69. ^ Hailegnaw, Бекеле; Кирмайер, Саар; Эдри, Эран; Ходс, Гэри; Каен, Дэвид (2015-05-07). «Дождь на перовскитах на основе иодида метиламмония: возможное воздействие на окружающую среду перовскитных солнечных элементов». Журнал писем по физической химии . 6 (9): 1543–1547. DOI : 10.1021 / acs.jpclett.5b00504 . PMID 26263309 . 
  70. ^ Benmessaoud, Инесс R .; Махуль-Мелье, Анн-Лор; Хорват, Эндре; Мако, Богумил; Спина, Массимо; Lashuel, Hilal A .; Форро, Ласло (2016-03-01). «Опасность для здоровья перовскитов на основе йодида метиламмония: исследования цитотоксичности» . Токсикологические исследования . 5 (2): 407–419. DOI : 10.1039 / c5tx00303b . PMC 6062200 . PMID 30090356 .  
  71. ^ Babayigit, Aslihan; Дуй Тхань, Динь; Этираджан, Анитха; Манка, Жан; Мюллер, Марк; Бойен, Ханс-Герд; Конингс, Берт (13 января 2016). «Оценка токсичности перовскитных солнечных элементов на основе свинца и олова в модельном организме Danio rerio» . Научные отчеты . 6 (1): 18721. DOI : 10.1038 / srep18721 . ISSN 2045-2322 . PMC 4725943 . PMID 26759068 .   
  72. ^ a b Фьютрелл, Л. (2003). «Свинец: оценка экологического бремени болезней на национальном и местном уровнях. (Серия ВОЗ по экологическому бремени болезней, № 2)» (PDF) .
  73. ^ ВОЗ (2010). «Воздействие свинца: серьезная проблема общественного здравоохранения» .
  74. ^ Кэ, Вэйцзюнь; Канатзидис, Меркури Г. (декабрь 2019 г.). «Перспективы малотоксичных бессвинцовых перовскитных солнечных элементов» . Nature Communications . 10 (1): 965. DOI : 10.1038 / s41467-019-08918-3 .
  75. ^ Джокар, Efat; Цзянь, Чэн-Сунь; Цай, Чэн-Минь; Фатхи, Амир; Диау, Эрик Вей-Гуан (январь 2019 г.). «Прочные перовскитные солнечные элементы на основе олова с гибридными органическими катионами для достижения эффективности, приближающейся к 10» . Передовые материалы (Дирфилд-Бич, Флорида) . 31 (2): e1804835. DOI : 10.1002 / adma.201804835 . ISSN 1521-4095 . 
  76. ^ Кришнамурти, Тирумал; Дин, Хун; Ян, Чен; Леонг, Вэй Линь; Байки, Том; Чжан, Цзыи; Шерберн, Мэтью; Ли, Шучжоу; Аста, Марк; Мэтьюз, Нрипан; Мхайсалкар, Субодх Г. (24 ноября 2015 г.). «Бессвинцовые перовскитные материалы на основе йодида германия для фотоэлектрических применений» . Журнал Материалы ХИМИИ . 3 (47): 23829–23832. DOI : 10.1039 / C5TA05741H . ISSN 2050-7496 . 
  77. ^ Чен, Мин; Джу, Мин-Ганг; Гарсес, Гектор Ф .; Карл, Александр Д .; Оно, Луис К .; Хаваш, Зафер; Чжан, И; Шэнь, Тяньи; Ци, Ябин; Гримм, Рональд Л .; Пасифици, Доменико; Цзэн, Сяо Чэн; Чжоу Юаньюань; Padture, Нитин П. (3 января 2019 г.). «Высокостабильные и эффективные полностью неорганические перовскитные солнечные элементы, не содержащие свинца, с пассивированием естественными оксидами» . Nature Communications . 10 (1): 16. DOI : 10.1038 / s41467-018-07951-у . ISSN 2041-1723 . 
  78. ^ Джустино, Феличиано; Снайт, Генри Дж. (9 декабря 2016 г.). «К бессвинцовым перовскитным солнечным элементам» . ACS Energy Letters . 1 (6): 1233–1240. DOI : 10.1021 / acsenergylett.6b00499 .
  79. ^ Макколл, Кайл М .; Stoumpos, Constantinos C .; Костина, Светлана С .; Kanatzidis, Mercouri G .; Весселс, Брюс В. (9 мая 2017 г.). «Сильная электрон-фононная связь и автолокализованные экситоны в дефектно-галогенидных перовскитах A3M2I9 (A = Cs, Rb; M = Bi, Sb)» . Химия материалов . 29 (9): 4129–4145. DOI : 10.1021 / acs.chemmater.7b01184 . ISSN 0897-4756 . 
  80. ^ Кэ, Вэйцзюнь; Канатзидис, Меркури Г. (декабрь 2019 г.). «Перспективы малотоксичных бессвинцовых перовскитных солнечных элементов» . Nature Communications . 10 (1): 965. DOI : 10.1038 / s41467-019-08918-3 .
  81. ^ Цзян, Ян; Цю, Лунбинь; Хуарес-Перес, Эмилио Дж .; Оно, Луис К .; Ху, Чжаньхао; Лю, Цзунхао; Ву, Чжифан; Мэн, Линцян; Ван, Цицзин; Ци, Ябин (июль 2019 г.). «Снижение утечки свинца из поврежденных солнечных модулей на основе перовскита галогенида свинца с помощью самовосстанавливающейся инкапсуляции на основе полимера» . Энергия природы . 4 (7): 585–593. DOI : 10.1038 / s41560-019-0406-2 . ISSN 2058-7546 . 
  82. ^ Чен, Шаншан; Дэн, Йехао; Гу, Хангю; Сюй, Шуанг; Ван, Шэнь; Ю, Чжэньхуа; Блюм, Фолькер; Хуан, Цзиньсонг (2 ноября 2020 г.). «Улавливание свинца в перовскитных солнечных модулях с помощью обильных и дешевых катионообменных смол» Энергия природы . DOI : 10.1038 / s41560-020-00716-2 .
  83. ^ Чен, Шаншан; Дэн, Йехао; Гу, Хангю; Сюй, Шуанг; Ван, Шэнь; Ю, Чжэньхуа; Блюм, Фолькер; Хуан, Цзиньсонг (2 ноября 2020 г.). «Улавливание свинца в перовскитных солнечных модулях с помощью обильных и дешевых катионообменных смол» Энергия природы . DOI : 10.1038 / s41560-020-00716-2 .
  84. ^ Ли, Сюнь; Чжан, Фэй; Он, Хайин; Берри, Джозеф Дж .; Чжу, Кай; Сюй, Тао (февраль 2020 г.). «Свинец на устройстве для перовскитных солнечных элементов» . Природа . 578 (7796): 555–558. DOI : 10.1038 / s41586-020-2001-х . ISSN 1476-4687 . 
  85. ^ Но, Джун Хун; Им, Сан Хёк; Хо, Джин Хёк; Mandal, Tarak N .; Сок, Санг Иль (21 марта 2013 г.). «Химический менеджмент для красочных, эффективных и стабильных неорганических-органических гибридных наноструктурированных солнечных элементов». Нано-буквы . 13 (4): 1764–9. Bibcode : 2013NanoL..13.1764N . DOI : 10.1021 / nl400349b . PMID 23517331 . 
  86. ^ a b Странкс, SD; Eperon, GE; Grancini, G .; Menelaou, C .; Alcocer, MJP; Leijtens, T .; Herz, LM; Петроцца, А .; и другие. (17 октября 2013 г.). «Длины диффузии электронных отверстий, превышающие 1 микрометр в металлоорганическом трехгалогенидном перовскитном поглотителе» . Наука . 342 (6156): 341–344. Bibcode : 2013Sci ... 342..341S . DOI : 10.1126 / science.1243982 . PMID 24136964 . S2CID 10314803 .  
  87. ^ «Оксфордские исследователи, создающие более простые и дешевые солнечные элементы» . SciTechDaily.com . 12 ноября 2013 г.
  88. ^ Лю, Шухао; Ванга, Лили; Линь, Вэй-Чун; Sucharitakul, Сукрит; Бурда, Клеменс; Гао, Сюань ПА (14 декабря 2016 г.). «Отображение больших транспортных длин фотогенерируемых носителей в ориентированных пленках перовскита». Нано-буквы . 16 (12): 7925–7929. arXiv : 1610.06165 . Bibcode : 2016NanoL..16.7925L . DOI : 10.1021 / acs.nanolett.6b04235 . PMID 27960525 . S2CID 1695198 .  
  89. ^ Д'Инноценцо, Валерио; Гранчини, Джулия; Alcocer, Marcelo JP; Кандада, Аджай Рам Шриматх; Стрэнкс, Сэмюэл Д .; Ли, Майкл М .; Ланзани, Гульельмо; Снайт, Генри Дж .; и другие. (8 апреля 2014 г.). «Экситоны против свободных зарядов в трехгалогенидорганических перовскитах свинца» . Nature Communications . 5 : 3586. Bibcode : 2014NatCo ... 5.3586D . DOI : 10.1038 / ncomms4586 . PMID 24710005 . 
  90. ^ Collavini, S., Фёлькер, SF и Дельгадо, JL (2015). «Понимание выдающейся эффективности преобразования энергии солнечных элементов на основе перовскита». Angewandte Chemie International Edition . 54 (34): 9757–9759. DOI : 10.1002 / anie.201505321 . PMID 26213261 . CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  91. ^ Ша, Вэй EI; Ren, Xingang; Чен, Лучжоу; Чой, Уоллес CH (2015). «Предел эффективности перовскитных солнечных элементов CH 3 NH 3 PbI 3 ». Прил. Phys. Lett . 106 (22): 221104. arXiv : 1506.09003 . Bibcode : 2015ApPhL.106v1104S . DOI : 10.1063 / 1.4922150 . S2CID 117040796 . 
  92. ^ а б Ша, Вэй Э.И. (2016). "Программа MATLAB детальной модели баланса для перовскитных солнечных элементов" (набор данных). Не опубликовано. DOI : 10,13140 / RG.2.2.17132.36481 . Cite journal requires |journal= (help)
  93. ^ a b Рюле, Свен (8 февраля 2016 г.). «Табличные значения предела Шокли-Кайссера для однопереходных солнечных элементов». Солнечная энергия . 130 : 139–147. Bibcode : 2016SoEn..130..139R . DOI : 10.1016 / j.solener.2016.02.015 .
  94. ^ a b Ren, Xingang; Ван, Цзышуай; Sha, Wei EI; Чой, Уоллес CH (2017). «Изучение способа приблизиться к пределу эффективности перовскитных солнечных элементов с помощью модели дрейфа-диффузии». ACS Photonics . 4 (4): 934–942. arXiv : 1703.07576 . Bibcode : 2017arXiv170307576R . DOI : 10.1021 / acsphotonics.6b01043 . S2CID 119355156 . 
  95. ^ Москони, Эдоардо; Амат, Анна; Nazeeruddin, Md. K .; Гретцель, Майкл; Анжелис, Филиппо Де (2013-07-01). "Моделирование первых принципов смешанных галогенидных металлоорганических перовскитов для фотоэлектрических приложений" . Журнал физической химии C . 117 (27): 13902–13913. DOI : 10.1021 / jp4048659 .
  96. ^ Ланг, Ли; Ян, Цзи-Хуэй; Лю, Хэн-Жуй; Xiang, HJ; Гонг, XG (10 января 2014 г.). «Первопринципное исследование электронных и оптических свойств кубических галогенидных перовскитов ABX3». Физика Буквы A . 378 (3): 290–293. arXiv : 1309.0070 . Bibcode : 2014PhLA..378..290L . DOI : 10.1016 / j.physleta.2013.11.018 . S2CID 119206094 . 
  97. ^ Гонсалес-Педро, Виктория; Хуарес-Перес, Эмилио Дж .; Арсьяд, Ваоде-Сукмавати; Barea, Eva M .; Фабрегат-Сантьяго, Франциско; Мора-Серо, Иван; Бискерт, Хуан (10 января 2014 г.). «Общие принципы работы солнечных элементов из перовскита на основе CH 3 NH 3 PbX 3». Нано-буквы . 14 (2): 888–893. Bibcode : 2014NanoL..14..888G . DOI : 10.1021 / nl404252e . ЛВП : 10234/131066 . PMID 24397375 . 
  98. ^ Умари, Паоло; Москони, Эдоардо; Ангелис, Филиппо Де (2014-03-26). «Расчеты релятивистских гравитационных волн на перовскитах CH3NH3PbI3 и CH3NH3SnI3 для применения в солнечных батареях» . Научные отчеты . 4 (4467): 4467. arXiv : 1309.4895 . Bibcode : 2014NatSR ... 4E4467U . DOI : 10.1038 / srep04467 . PMC 5394751 . PMID 24667758 .  
  99. ^ Agarwal, S .; Наир, ПР (01.06.2014). Оптимизация производительности солнечных элементов на основе перовскита . Конференция специалистов по фотоэлектрической технике (PVSC), 2014 IEEE 40th . С. 1515–1518. DOI : 10,1109 / PVSC.2014.6925202 . ISBN 978-1-4799-4398-2. S2CID  23608158 .
  100. ^ Агарвал, Суманшу; Наир, Прадип Р. (2015). «Устройство перовскитных солнечных элементов для достижения почти идеального КПД». Письма по прикладной физике . 107 (12): 123901. arXiv : 1506.07253 . Bibcode : 2015ApPhL.107l3901A . DOI : 10.1063 / 1.4931130 . S2CID 119290700 . 
  101. ^ Minemoto, Takashi; Мурата, Масаси (07.08.2014). «Моделирование устройств перовскитных солнечных элементов на основе структурного сходства с тонкопленочными неорганическими полупроводниковыми солнечными элементами». Журнал прикладной физики . 116 (5): 054505. Bibcode : 2014JAP ... 116e4505M . DOI : 10.1063 / 1.4891982 .
  102. ^ Сунь, Синшу; Asadpour, R .; Не, Ваньи; Мохите, AD; Алам, Массачусетс (01.09.2015). "Физико-аналитическая модель перовскитных солнечных элементов". IEEE Journal of Photovoltaics . 5 (5): 1389–1394. arXiv : 1505.05132 . Bibcode : 2015arXiv150505132S . DOI : 10,1109 / JPHOTOV.2015.2451000 . S2CID 21240831 . 
  103. ^ a b Eperon, Giles E .; Бурлаков Виктор М .; Докампо, Пабло; Гориели, Ален; Снайт, Генри Дж. (2014). "Морфологический контроль для высокопроизводительных перовскитных солнечных элементов с плоским гетеропереходом на основе решения" . Современные функциональные материалы . 24 (1): 151–157. DOI : 10.1002 / adfm.201302090 .
  104. ^ Докампо, Пабло; Болл, Джеймс М .; Дарвич, Мариам; Eperon, Giles E .; Снайт, Генри Дж. (2013). «Эффективные металлоорганические тригалогенидные перовскитные солнечные элементы с плоским гетеропереходом на гибких полимерных подложках» . Nature Communications . 4 : 2761. Bibcode : 2013NatCo ... 4.2761D . DOI : 10.1038 / ncomms3761 . PMID 24217714 . 
  105. ^ Ты, Цзинби; Хун, Зируо; Ян, Ян (Майкл); Чен, Ци; Цай, Мин; Сонг, Цзе-Бин; Чен, Чун-Чао; Лу, Широнг; Лю Юншэн (25 февраля 2014 г.). «Низкотемпературные перовскитные солнечные элементы с высокой эффективностью и гибкостью». САУ Нано . 8 (2): 1674–1680. DOI : 10.1021 / nn406020d . PMID 24386933 . 
  106. ^ Чжан, Хун (2015). «Пленка NiOx без точечных отверстий и наноструктурированная поверхность при комнатной температуре для высокоэффективных гибких перовскитных солнечных элементов с хорошей стабильностью и воспроизводимостью» . САУ Нано . 10 (1): 1503–1511. DOI : 10.1021 / acsnano.5b07043 . PMID 26688212 . 
  107. ^ а б Сяо, Чжэнго; Би, Ченг; Шао, Юйчуань; Дун, Цинфэн; Ван, Ци; Юань, Юнбо; Ван, Чэнгонг; Гао, Юнли; Хуан, Цзиньсонг (2014). «Эффективные, высокопроизводительные фотоэлектрические устройства на основе перовскита, полученные за счет взаимной диффузии слоев прекурсора, обработанных в растворе». Энергетика и экология . 7 (8): 2619. DOI : 10.1039 / c4ee01138d . S2CID 16131043 . 
  108. ^ Им, Чон-Хёк; Ли, Чанг-Рюль; Ли, Джин Ук; Парк, Санг-Вон; Парк, Нам-Гю (2011). «Солнечный элемент, сенсибилизированный квантовыми точками перовскита с КПД 6,5%». Наноразмер . 3 (10): 4088–4093. Bibcode : 2011Nanos ... 3.4088I . DOI : 10.1039 / C1NR10867K . PMID 21897986 . S2CID 205795756 .  
  109. ^ Ли, ММ; Teuscher, J .; Miyasaka, T .; Мураками, Теннесси; Снайт, HJ (4 октября 2012 г.). «Эффективные гибридные солнечные элементы на основе мезо-надстройки металлоорганических галогенидных перовскитов». Наука . 338 (6107): 643–647. Bibcode : 2012Sci ... 338..643L . DOI : 10.1126 / science.1228604 . PMID 23042296 . S2CID 37971858 .  
  110. ^ Hadlington, Саймон (4 октября 2012). «Перовскитное покрытие дает импульс гибридным солнечным элементам» . RSC Химический мир .
  111. ^ Ким, Хуэй-Сон; Ли, Чанг-Рюль; Им, Чон-Хёк; Ли, Ки-Бом; Моель, Томас; Марчиоро, Арианна; Мун, Су-Джин; Хамфри-Бейкер, Робин; Юм, Джун-Хо; Moser, Jacques E .; Гретцель, Майкл; Парк, Нам-Гю (21 августа 2012 г.). "Сенсибилизированный йодидом свинца перовскитом полностью твердотельный субмикронный тонкопленочный мезоскопический солнечный элемент с эффективностью, превышающей 9%" . Научные отчеты . 2 : 591. Bibcode : 2012NatSR ... 2E.591K . DOI : 10.1038 / srep00591 . PMC 3423636 . PMID 22912919 .  
  112. ^ Болл, Джеймс М .; Ли, Майкл М .; Привет, Эндрю; Снайт, Генри Дж. (2013). «Низкотемпературные обработанные мезо-сверхструктурированные солнечные элементы из перовскита с тонкой пленкой». Энергетика и экология . 6 (6): 1739. DOI : 10.1039 / C3EE40810H .
  113. ^ Салиба, Майкл; Тан, Кван Ви; Сай, Хироаки; Мур, Дэвид Т .; Скотт, Трент; Чжан, Вэй; Estroff, Lara A .; Визнер, Ульрих; Снайт, Генри Дж. (31 июля 2014 г.). "Влияние протокола термической обработки на кристаллизацию и фотоэлектрические характеристики органо-неорганических перовскитов тригалогенида свинца". Журнал физической химии C . 118 (30): 17171–17177. DOI : 10.1021 / jp500717w .
  114. ^ Тан, Кван Ви; Мур, Дэвид Т .; Салиба, Майкл; Сай, Хироаки; Estroff, Lara A .; Ханрат, Тобиас; Снайт, Генри Дж .; Визнер, Ульрих (27 мая 2014 г.). «Термоиндуцированная структурная эволюция и характеристики мезопористых блок-сополимеров на основе оксида алюминия и перовскита солнечных элементов» . САУ Нано . 8 (5): 4730–4739. DOI : 10.1021 / nn500526t . PMC 4046796 . PMID 24684494 .  
  115. ^ Burschka, Джулиан; Пелле, Норман; Мун, Су-Джин; Хамфри-Бейкер, Робин; Гао, Пэн; Назируддин, Мохаммад К .; Гретцель, Майкл (10 июля 2013 г.). «Последовательное осаждение как путь к высокоэффективным солнечным элементам, сенсибилизированным перовскитом» . Природа . 499 (7458): 316–319. Bibcode : 2013Natur.499..316B . DOI : 10,1038 / природа12340 . PMID 23842493 . S2CID 4348717 .  
  116. ^ Ольга Малинкевич, Асуани Йелла, Йонг Хуэй Ли, Гильермо Мингес Эспалларгас, Майкл Гретцель, Мохаммад К. Назируддин и Хенк Дж. Болинк (2013). «Перовскитные солнечные элементы, использующие органические слои переноса заряда» . Природа Фотоника . 8 (2): 128–132. Bibcode : 2014NaPho ... 8..128M . DOI : 10.1038 / nphoton.2013.341 .CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  117. ^ Лю, Минчжэнь; Джонстон, Майкл Б .; Снайт, Генри Дж. (11 сентября 2013 г.). «Эффективные планарные гетеропереходные перовскитные солнечные элементы методом осаждения из паровой фазы». Природа . 501 (7467): 395–398. Bibcode : 2013Natur.501..395L . DOI : 10,1038 / природа12509 . PMID 24025775 . S2CID 205235359 .  
  118. ^ Miodownik, Марк (2 марта 2014). «Момент перовскитовой лампочки для солнечной энергетики» . The Guardian - через theguardian.com.
  119. ^ Докампо, Пабло; Болл, Джеймс М .; Дарвич, Мариам; Eperon, Giles E .; Снайт, Генри Дж. (12 ноября 2013 г.). «Эффективные металлоорганические тригалогенидные перовскитные солнечные элементы с плоским гетеропереходом на гибких полимерных подложках» . Nature Communications . 4 : 2761. Bibcode : 2013NatCo ... 4.2761D . DOI : 10.1038 / ncomms3761 . PMID 24217714 . 
  120. ^ Чжоу, H .; Chen, Q .; Li, G .; Luo, S .; Песня, Т.-б .; Duan, H.-S .; Hong, Z .; Вы, Дж .; Liu, Y .; Ян, Ю. (31 июля 2014 г.). «Разработка интерфейса высокоэффективных перовскитных солнечных элементов». Наука . 345 (6196): 542–546. Bibcode : 2014Sci ... 345..542Z . DOI : 10.1126 / science.1254050 . PMID 25082698 . S2CID 32378923 .  
  121. ^ https://project-apolo.eu/perovskite-photovoltaic-technology-reached-a-new-record/
  122. ^ Гонг, Цзянь; Дорогой, Сет Б .; Вы, Fengqi (2015). «Перовскитная фотоэлектрическая энергия: оценка воздействия энергии и окружающей среды на жизненный цикл». Энергетика и экология . 8 (7): 1953–1968. DOI : 10.1039 / C5EE00615E .
  123. ^ Брайант, Дэниел; Аристиду, Николай; Понт, Себастьян; Санчес-Молина, Ирэн; Чотчунангатчавал, Тана; Уиллер, Скотт; Даррант, Джеймс Р .; Хак, Саиф А. (2016). «Деградация, вызванная светом и кислородом, ограничивает эксплуатационную стабильность перовскитных солнечных элементов на основе метиламмония и трииодида свинца» . Energy Environ. Sci . 9 (5): 1655–1660. DOI : 10.1039 / C6EE00409A .
  124. ↑ Чун-Рен Кэ, Джек; Уолтон, Алекс С .; Льюис, Дэвид Дж .; Тедстон, Александр; О'Брайен, Пол; Thomas, Andrew G .; Флавелл, Венди Р. (2017-05-04). «Исследование in situ деградации металлоорганических перовскитных поверхностей с помощью рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии при реалистичном давлении водяного пара» . Chem. Commun . 53 (37): 5231–5234. DOI : 10.1039 / c7cc01538k . PMID 28443866 . 
  125. ^ Хуарес-Перес, Эмилио Дж .; Хаваш, Зафер; Raga, Sonia R .; Оно, Луис К .; Ци, Ябин (2016). «Термическое разложение перовскита CH3NH3PbI3 в газы NH3 и CH3I, наблюдаемое с помощью комбинированного анализа термогравиметрии и масс-спектрометрии» . Energy Environ. Sci . 9 (11): 3406–3410. DOI : 10.1039 / C6EE02016J .
  126. ^ a b Хуарес-Перес, Эмилио Дж .; Оно, Луис К .; Маэда, Маки; Цзян, Ян; Хаваш, Зафер; Ци, Ябин (2018). «Фоторазложение и термическое разложение в перовскитах галогенида метиламмония и свинца и предполагаемые принципы конструкции для повышения стабильности фотоэлектрических устройств» . Журнал Материалы ХИМИИ . 6 (20): 9604–9612. DOI : 10.1039 / C8TA03501F .
  127. ^ Хуарес-Перес, Эмилио Дж .; Оно, Луис К .; Уриарте, Икиар; Кочинеро, Эмилио Дж .; Ци, Ябин (2019). «Механизм разложения и относительная стабильность перовскитов на основе галогенида метиламмония, проанализированные на основе кислотно-щелочной теории» . Прикладные материалы и интерфейсы ACS . 11 (13): 12586–12593. DOI : 10.1021 / acsami.9b02374 . ISSN 1944-8244 . PMID 30848116 .  
  128. ^ Хуарес-Перес, Эмилио Дж .; Оно, Луис К .; Ци, Ябин (2019). «Термическое разложение перовскитов галогенида свинца на основе формамидиния на сим-триазин и цианистый водород, наблюдаемое с помощью сопряженного термогравиметрическо-масс-спектрометрического анализа». Журнал Материалы ХИМИИ . 7 (28): 16912–16919. DOI : 10.1039 / C9TA06058H . ISSN 2050-7488 . 
  129. ^ Юань, Юнбо; Ван, Ци; Шао, Юйчуань; Лу, Хайдун; Ли, Дао; Груверман Алексей; Хуан, Цзиньсонг (2016). "Управляемое электрическим полем обратимое преобразование между перовскитами трииодида свинца метиламмония и иодидом свинца при повышенных температурах". Современные энергетические материалы . 6 (2): 1501803. DOI : 10.1002 / aenm.201501803 .
  130. ^ a b c Маттеоччи, Фабио; Чина, Лучио; Ламанна, Энрико; Какович, Стефания; Дивитини, Джорджио; Midgley, Paul A .; Ducati, Катерина ; Ди Карло, Альдо (01.12.2016). «Инкапсуляция для повышения долговременной стабильности перовскитных солнечных элементов» (PDF) . Нано Энергия . 30 : 162–172. DOI : 10.1016 / j.nanoen.2016.09.041 . ЛВП : 2108/210706 .
  131. ^ Ролстон, Николас; Уотсон, Брайан Л .; Бейли, Колин Д .; МакГихи, Майкл Д .; Bastos, João P .; Гелхаар, Роберт; Ким, Чжэн-Ын; Вак, Дуджин; Малладжосюла, Арун Тедж (2016). «Механическая целостность раствора обработанного перовскита солнечных батарей» . Письма об экстремальной механике . 9 : 353–358. DOI : 10.1016 / j.eml.2016.06.006 . S2CID 42992826 . 
  132. ^ Ли, X., Tschumi, M., Han, H., Babkair, SS, Alzubaydi, RA, Ansari, AA, Habib, SS, Nazeeruddin, MK, Zakeeruddin, SM, Grätzel, M. «Работа на открытом воздухе и стабильность под Повышенные температуры и длительное выдерживание света трехслойной мезопористой фотовольтаики перовскита ». Energy Technol . 3 (2015), стр. 551–555.CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  133. ^ Tomas Leijtens; Джайлз Э. Эперон; Накита К. Ноэль; Северин Н. Хабисройтингер; Аннамария Петроцца; Генри Дж. Снайт. «Устойчивость металлогалогенных перовскитных солнечных элементов». Современные энергетические материалы . 5 (20 21 октября 2015 г.).
  134. ^ Гарсиа-Фернандес, Альберто; Хуарес-Перес, Эмилио Дж .; Кастро-Гарсия, Сокорро; Санчес-Андухар, Мануэль; Оно, Луис К .; Цзян, Ян; Ци, Ябин (2018). «Сравнительный анализ химической стабильности произвольно смешанных трехмерных гибридных галогенидных перовскитов для применения в солнечных батареях» . Маленькие методы . 2 (10): 1800242. DOI : 10.1002 / smtd.201800242 . ISSN 2366-9608 . 
  135. ^ a b Habisreutinger, Severin N .; Лейтенс, Томас; Eperon, Giles E .; Стрэнкс, Сэмюэл Д .; Николас, Робин Дж .; Снайт, Генри Дж. (2014). «Углеродные нанотрубки / полимерные композиты как высокостабильный слой экстракции дырок в перовскитных солнечных элементах». Нано-буквы . хх (х): 5561–8. Bibcode : 2014NanoL..14.5561H . DOI : 10.1021 / nl501982b . PMID 25226226 . 
  136. Рианна Ван Норден, Ричард (24 сентября 2014 г.). «Дешевые солнечные батареи соблазняют бизнес» . Природа . 513 (7519): 470. Bibcode : 2014Natur.513..470V . DOI : 10.1038 / 513470a . PMID 25254454 . S2CID 205082350 .  
  137. ^ Leijtens, Tomas; Eperon, Giles E .; Патхак, Сандип; Abate, Антонио; Ли, Майкл М .; Снайт, Генри Дж. (2013). «Преодоление ультрафиолетовой нестабильности сенсибилизированного TiO2 с помощью мезосверхструктурированных металлоорганических трехгалогенидных перовскитных солнечных элементов» . Nature Communications . 6 : 2885. Bibcode : 2013NatCo ... 4.2885L . DOI : 10.1038 / ncomms3885 . PMID 24301460 . 
  138. ^ Пизони, Андреа; Ячимович, Ячим; Barišić, Osor S .; Спина, Массимо; Гаал, Ричард; Форро, Ласло; Хорват, Эндре (17 июля 2014 г.). « Сверхнизкая теплопроводность в органо -неорганическом гибридном перовските CH 3 NH 3 PbI 3 ». Журнал писем по физической химии . 5 (14): 2488–2492. arXiv : 1407.4931 . Bibcode : 2014arXiv1407.4931P . DOI : 10.1021 / jz5012109 . PMID 26277821 . S2CID 33371327 .  
  139. ^ Чжан, Хун; Ченг, Цзяци; Лин, Фрэнсис; Он, Хэсян; Мао, Цзянь; Вонг, Кам Синг; Jen, Alex K.-Y .; Чой, Уоллес CH (2016). «Пленка NiOx с поверхностной наноструктурой без точечных отверстий и наноструктурная пленка при комнатной температуре для высокоэффективных гибких перовскитных солнечных элементов с хорошей стабильностью и воспроизводимостью». САУ Нано . 10 (1): 1503–1511. DOI : 10.1021 / acsnano.5b07043 . PMID 26688212 . 
  140. ^ Ты, Цзинби; Мэн, Лэй; Сонг, Цзе-Бин; Го, Цзун-Фанг; Ян, Ян (Майкл); Чанг, Вэй-Сюань; Хун, Зируо; Чен, Хуацзюнь; Чжоу, Хуаньпин (2015). «Повышенная устойчивость перовскитовых солнечных элементов к воздуху благодаря транспортным слоям оксида металла, обработанным на растворе». Природа Нанотехнологии . 11 (1): 75–81. Bibcode : 2016NatNa..11 ... 75Y . DOI : 10.1038 / nnano.2015.230 . PMID 26457966 . 
  141. ^ a b Федерико Белла; Джанмарко Гриффини; Хуан-Пабло Корреа-Баэна; Гвидо Саракко; Михаэль Гретцель; Андерс Хагфельдт; Стефано Турри; Клаудио Гербальди (2016). «Повышение эффективности и стабильности перовскитных солнечных элементов с фотоотверждаемыми фторполимерами». Наука . 354 (6309): 203–206. Bibcode : 2016Sci ... 354..203B . DOI : 10.1126 / science.aah4046 . PMID 27708051 . S2CID 26368425 .  
  142. ^ Шиварам, Варун; Стрэнкс, Сэмюэл Д .; Снайт, Генри Дж. (2015). «Затмевая кремний». Scientific American . 313 (июль 2015 г.): 44–46. Bibcode : 2015SciAm.313a..54S . DOI : 10.1038 / Scientificamerican0715-54 .
  143. ^ Г. Гранчини, К. Рольдан-Кармона, И. Циммерманн, Э. Москони, X. Ли, Д. Мартино, С. Нарби, Ф. Освальд, Ф. Де Анжелис, М. Гретцель и Мохаммад Хаджа Назируддин (2017) . «Годовые стабильные перовскитовые солнечные элементы с помощью проектирования интерфейса 2D / 3D» . Nature Communications . 8 (15684): 15684. Bibcode : 2017NatCo ... 815684G . DOI : 10.1038 / ncomms15684 . PMC 5461484 . PMID 28569749 .  CS1 maint: multiple names: authors list (link)
  144. ↑ Ана Милена Круз; Моника делла Перрейра (апрель 2018 г.). « Новое поколение фотоэлектрических элементов выходит на рынок , Лейтат, Барселона, 12 апреля 2018 г.» .
  145. ^ Ислам, М. Бодиул; Янагида, М .; Shirai, Y .; Nabetani, Y .; Мияно, К. (2019). «Высокостабильные полупрозрачные солнечные элементы из перовскита MAPbI3 с выходной мощностью 4000 ч». Материалы для солнечной энергии и солнечные элементы . 195 : 323–329. DOI : 10.1016 / j.solmat.2019.03.004 . ISSN 0927-0248 . 
  146. ^ Уотсон, Брайан Л .; Ролстон, Николас; Printz, Adam D .; Даускардт, Райнхольд Х. (2017). «Солнечные элементы из перовскитного компаунда, армированные каркасом». Energy Environ. Sci . 10 (12): 2500. DOI : 10.1039 / c7ee02185b .
  147. ^ a b c Снайт, Генри Дж .; Abate, Антонио; Болл, Джеймс М .; Eperon, Giles E .; Лейтенс, Томас; Ноэль, Накита К .; Ван, Якоб Цзэ-Вэй; Войцеховский, Конрад; Чжан, Вэй; Чжан, Вэй (2014). «Аномальный гистерезис в перовскитных солнечных элементах». Журнал писем по физической химии . 5 (9): 1511–1515. DOI : 10.1021 / jz500113x . PMID 26270088 . 
  148. ^ a b c d Унгер, Ева Л .; Хок, Эрик Т .; Бейли, Колин Д .; Нгуен, Уильям Х .; Bowring, Andrea R .; Хоймюллер, Томас; Christoforo, Mark G .; МакГихи, Майкл Д. (2014). «Гистерезис и переходные процессы в вольт-амперных измерениях солнечных элементов с гибридным перовскитным поглотителем». Энергетика и экология . 7 (11): 3690–3698. DOI : 10.1039 / C4EE02465F .
  149. ^ Ноэль, Накита К; Abate, Антонио; Стрэнкс, Сэмюэл Д .; Пэрротт, Элизабет С .; Бурлаков Виктор М .; Гориели, Ален; Снайт, Генри Дж. (2014). «Повышение эффективности фотолюминесценции и солнечных элементов за счет пассивирования основанием Льюиса органо-неорганических перовскитов на основе галогенида свинца». САУ Нано . 8 (10): 9815–9821. DOI : 10.1021 / nn5036476 . PMID 25171692 . 
  150. ↑ Abate, Антонио; Салиба, Майкл; Холлман, Дерек Дж .; Стрэнкс, Сэмюэл Д .; Войцеховский, Конрад; Аволио, Роберто; Гранчини, Джулия; Петроцца, Аннамария; Снайт, Генри Дж. (11 июня 2014 г.). "Супрамолекулярная галогенная пассивация органических-неорганических галогенидных перовскитных солнечных элементов". Нано-буквы . 14 (6): 3247–3254. Bibcode : 2014NanoL..14.3247A . DOI : 10.1021 / nl500627x . PMID 24787646 . 
  151. ^ Циммерманн, Ойген; Вонг, Ка Кан; Мюллер, Майкл; Ху, Хао; Эренрайх, Филипп; Кольштадт, Маркус; Вюрфель, Ули; Мастроянни, Симона; Матиазхаган, Гаятри; Хинш, Андреас; Gujar, Tanji P .; Телаккат, Мукундан; Пфадлер, Томас; Шмидт-Менде, Лукас (2016). «Характеристика перовскитных солнечных элементов: на пути к надежному протоколу измерения» . Материалы APL . 4 (9): 091901. Bibcode : 2016APLM .... 4i1901Z . DOI : 10.1063 / 1.4960759 .
  152. ^ Циммерманн, Ойген (2018-08-20). «Репозиторий GitHub» . GitHub .
  153. ^ Rühle, Sven (2017). «Детальный предел баланса тандемных солнечных элементов перовскит / кремний и перовскит / CdTe». Physica Status Solidi . 214 (5): 1600955. Bibcode : 2017PSSAR.21400955R . DOI : 10.1002 / pssa.201600955 .
  154. ^ Вернер, Жереми; Нисен, Бьорн; Баллиф, Кристоф (январь 2018 г.). «Перовскит / кремниевые тандемные солнечные элементы: брак удобства или настоящая история любви? - Обзор». Расширенные интерфейсы материалов . 5 (1): 1700731. DOI : 10.1002 / admi.201700731 .
  155. ^ Чен, Бо; Чжэн, Сяопэн; Бай, Ян; Padture, Nitin P .; Хуан, Цзиньсонг (июль 2017 г.). «Прогресс в тандемных солнечных элементах на основе гибридных органо-неорганических перовскитов» . Современные энергетические материалы . 7 (14): 1602400. DOI : 10.1002 / aenm.201602400 .
  156. ^ Лал, Niraj N .; Дхисси, Ясмина; Ли, Вэй; Хоу, Цичэн; Ченг, И-Бин; Бах, Удо (сентябрь 2017 г.). "Перовскитовые тандемные солнечные элементы". Современные энергетические материалы . 7 (18): 1602761. DOI : 10.1002 / aenm.201602761 .
  157. ^ Бейли, Колин Д .; Кристофоро, М. Грейсон; Майлоа, Джонатан П .; Bowring, Andrea R .; Унгер, Ева Л .; Нгуен, Уильям Х .; Буршка, Джулиан; Пелле, Норман; Ли, Чону З .; Гретцель, Майкл; Нуфи, Роммелл; Буонассиси, Тонио; Саллео, Альберто; МакГихи, Майкл Д. (2015). «Полупрозрачные перовскитовые солнечные элементы для тандемов с кремнием и CIGS». Energy Environ. Sci . 8 (3): 956–963. DOI : 10.1039 / c4ee03322a . ОСТИ 1220721 . S2CID 98057129 .  
  158. ^ Лёпер, Филипп; Мун, Су-Джин; Николас, Сильвия Мартин де; Нисен, Бьорн; Лединский, Мартин; Николай, Сильвен; Байлат, Жюльен; Юм, Джун-Хо; Вольф, Стефаан Де (2015). «Органико-неорганические галогенидные перовскитные / кристаллические кремниевые четырехконтактные тандемные солнечные элементы». Phys. Chem. Chem. Phys . 17 (3): 1619–1629. Bibcode : 2014PCCP ... 17.1619L . DOI : 10.1039 / c4cp03788j . PMID 25437303 . 
  159. ^ Вернер, Жереми; Дюбуи, Гай; Вальтер, Арно; Лёпер, Филипп; Мун, Су-Джин; Николай, Сильвен; Моралес-Масис, Моника; Де Вольф, Стефаан; Нисен, Бьорн; Баллиф, Кристоф (октябрь 2015 г.). «Напыленный задний электрод с широкополосной прозрачностью для перовскитных солнечных элементов». Материалы для солнечной энергии и солнечные элементы . 141 : 407–413. DOI : 10.1016 / j.solmat.2015.06.024 .
  160. ^ Дуонг, The; Лал, Нирадж; Грант, Дейл; Джейкобс, Дэниел; Чжэн, Пэйтинг; Рахман, Шакир; Шен, Хэпин; Акции, Мэтью; Блейкерс, Эндрю; Вебер, Клаус; White, Thomas P .; Ловушка, Кайли Р. (май 2016 г.). «Полупрозрачный перовскитовый солнечный элемент с напыленными передним и задним электродами для четырехконтактного тандема». IEEE Journal of Photovoltaics . 6 (3): 679–687. DOI : 10,1109 / JPHOTOV.2016.2521479 . S2CID 12959943 . 
  161. ^ Вернер, Жереми; Барро, Лорис; Вальтер, Арно; Бройнингер, Матиас; Сахли, Флоран; Саккетто, Давиде; Тетро, ​​Николя; Павье-Саломон, Бертран; Мун, Су-Джин; Аллебе, Кристоф; Despeisse, Матье; Николай, Сильвен; Де Вольф, Стефаан; Нисен, Бьорн; Баллиф, Кристоф (3 августа 2016 г.). «Эффективные прозрачные в ближнем инфракрасном диапазоне солнечные элементы из перовскита, позволяющие напрямую сравнивать 4-контактные и монолитные тандемные элементы из перовскита / кремния» . ACS Energy Letters . 1 (2): 474–480. DOI : 10.1021 / acsenergylett.6b00254 .
  162. ^ a b Duong, The; У, Илянь; Шен, Хэпин; Пэн, Цзюнь; Фу, Сяо; Джейкобс, Дэниел; Ван, Эр-Чиен; Кхо, Тенг Чун; Фонг, Кин Черн; Акции, Мэтью; Франклин, Эван; Блейкерс, Эндрю; Зин, Нгве; Макинтош, Кейт; Ли, Вэй; Ченг, И-Бин; White, Thomas P .; Вебер, Клаус; Ловушка, Кайли (июль 2017 г.). «Рубидиевый многоцелевой перовскит с оптимизированной шириной запрещенной зоны для тандема перовскит-кремний с эффективностью более 26%». Современные энергетические материалы . 7 (14): 1700228. DOI : 10.1002 / AENM.201700228 .
  163. ^ а б Айдын, Эркан; Бастиани, Микеле Де; Ян, Синьбо; Саджад, Мухаммад; Альджамаан, Фейсал; Смирнов, Юрий; Хедили, Мохамед Неджиб; Лю, Вэньчжу; Аллен, Томас Дж .; Сюй, Луцзя; Кершавер, Эммануэль Ван (2019). "Прозрачные электроды из оксида индия, легированного цирконием (IZRO) для тандемных солнечных элементов на основе перовскита" . Современные функциональные материалы . 29 (25): 1901741. DOI : 10.1002 / adfm.201901741 . hdl : 10754/652829 . ISSN 1616-3028 . 
  164. ^ Рамирес Кирос, Сезар Омар; Шен, Илей; Сальвадор, Майкл; Форберих, Карен; Шренкер, Надин; Спиропулос, Джордж Д .; Хоймюллер, Томас; Уилкинсон, Бенджамин; Кирхартц, Томас; Шпикер, Эрдманн; Verlinden, Pierre J .; Чжан, Сюэлинь; Грин, Мартин А.; Хо-Бейли, Анита; Брабек, Кристоф Дж. (2018). «Уравновешивание электрических и оптических потерь для эффективных 4-контактных Si – перовскитных солнечных элементов с перколяционными электродами, обработанными на основе раствора». Журнал Материалы ХИМИИ . 6 (8): 3583–3592. DOI : 10.1039 / C7TA10945H . hdl : 10754/626847 .
  165. ^ Шен, Хэпин; Дуонг, The; Пэн, Цзюнь; Джейкобс, Дэниел; Ву, Нанди; Гонг, Дзюнбо; У, Илянь; Карутури, Шива Кришна; Фу, Сяо; Вебер, Клаус; Сяо, Сюйдун; White, Thomas P .; Ловушка, Кайли (2018). «Тандемные солнечные элементы из перовскита и CIGS с механической сборкой, эффективность 23,9% и пониженная чувствительность к кислороду». Энергетика и экология . 11 (2): 394–406. DOI : 10.1039 / C7EE02627G .
  166. ^ Чен, Бен; Пэк, Се-Ун; Хоу, Йи; Айдын, Эркан; Де Бастиани, Микеле; Шеффель, Бенджамин; Пропе, Андрей; Хуанг, Зиру; Вэй, Минъян; Ван, Я-Кун; Юнг, Ы-Хёк (09.03.2020). «Увеличенный оптический путь и длина диффузии электронов позволяют получить высокоэффективные тандемы перовскита» . Nature Communications . 11 (1): 1257. DOI : 10.1038 / s41467-020-15077-3 . ISSN 2041-1723 . PMC 7062737 . PMID 32152324 .   
  167. ^ Майлоа, Джонатан П .; Бейли, Колин Д .; Johlin, Eric C .; Хок, Эрик Т .; Акей, Остин Дж .; Нгуен, Уильям Х .; МакГихи, Майкл Д .; Буонассиси, Тонио (23 марта 2015 г.). «2-контактный перовскит / кремниевый многопереходный солнечный элемент с кремниевым туннельным переходом». Письма по прикладной физике . 106 (12): 121105. Bibcode : 2015ApPhL.106l1105M . DOI : 10.1063 / 1.4914179 . ЛВП : 1721,1 / 96207 .
  168. ^ Альбрехт, Стив; Салиба, Майкл; Корреа Баэна, Хуан Пабло; Ланг, Феликс; Кегельманн, Лукас; Мьюс, Матиас; Штайер, Людмила; Abate, Антонио; Раппих, Йорг; Корте, Ларс; Шлатманн, Рутгер; Назируддин, Мохаммад Хаджа; Хагфельдт, Андерс; Гретцель, Майкл; Речь, Бернд (2016). «Монолитные тандемные солнечные элементы на основе перовскита и кремния с гетеропереходом, обработанные при низких температурах». Энергетика и экология . 9 (1): 81–88. DOI : 10.1039 / C5EE02965A .
  169. ^ Вернер, Жереми; Вэн, Чинг-Сунь; Вальтер, Арно; Феске, Люк; Зеиф, Иоганнес Петер; Де Вольф, Стефаан; Нисен, Бьорн; Баллиф, Кристоф (24 декабря 2015 г.). «Эффективный монолитный тандемный солнечный элемент из перовскита / кремния с площадью ячейки> 1 см». Журнал писем по физической химии . 7 (1): 161–166. DOI : 10.1021 / acs.jpclett.5b02686 . PMID 26687850 . 
  170. ^ Буш, Кевин А.; Бейли, Колин Д .; Чен, Е; Bowring, Andrea R .; Ван, Вэй; Ма, Вэнь; Лейтенс, Томас; Могхадам, Фархад; МакГихи, Майкл Д. (май 2016 г.). «Термическая и экологическая стабильность полупрозрачных перовскитных солнечных элементов для тандемов, обеспечиваемая буферным слоем наночастиц и распыленным ITO электродом». Современные материалы . 28 (20): 3937–3943. DOI : 10.1002 / adma.201505279 . PMID 26880196 . S2CID 14643245 .  
  171. ^ Буш, Кевин А.; Palmstrom, Axel F .; Yu, Zhengshan J .; Боккар, Матье; Чичароэн, Ронгронг; Майлоа, Джонатан П .; МакМикин, Дэвид П .; Хой, Роберт Л.З.; Бейли, Колин Д .; Лейтенс, Томас; Петерс, Ян Мариус; Minichetti, Maxmillian C .; Ролстон, Николас; Прасанна, Рохит; София, Сара; Харвуд, Дункан; Ма, Вэнь; Могхадам, Фархад; Снайт, Генри Дж .; Буонассиси, Тонио; Holman, Zachary C .; Бент, Стейси Ф .; МакГихи, Майкл Д. (2017). «Монолитные тандемные солнечные элементы из перовскита и кремния с КПД 23,6% и повышенной стабильностью». Энергия природы . 2 (4): 17009. Bibcode : 2017NatEn ... 217009B . DOI : 10.1038 / nenergy.2017.9 . ЛВП : 1721,1 / 118870.
  172. ^ Сахли, Флоран; Вернер, Жереми; Камино, Бретт А .; Бройнингер, Матиас; Моннар, Рафаэль; Павье-Саломон, Бертран; Барро, Лорис; Дин, Лаура; Диас Леон, Хуан Дж .; Саккетто, Давиде; Каттанео, Джанлука; Despeisse, Матье; Боккар, Матье; Николай, Сильвен; Джеангрос, Квентин; Нисен, Бьорн; Баллиф, Кристоф (11 июня 2018 г.). «Полностью текстурированные монолитные тандемные солнечные элементы из перовскита и кремния с эффективностью преобразования энергии 25,2%» (PDF) . Материалы природы . 17 (9): 820–826. Bibcode : 2018NatMa..17..820S . DOI : 10.1038 / s41563-018-0115-4 . PMID 29891887 . S2CID 48360906   .
  173. ^ Осборн, Марк (25 июня 2018 г.) Oxford PV обеспечивает рекордную эффективность преобразования тандемных солнечных элементов из перовскита до 27,3% . pv-tech.org
  174. ^ Хоу, Йи; Айдын, Эркан; Де Бастиани, Микеле; Сяо, Чуаньсяо; Исикгор, Фуркан Х .; Сюэ, Дин-Цзян; Чен, Бин; Чен, Хао; Бахрами, Бехзад; Чоудхури, Ashraful H .; Джонстон, Эндрю (06.03.2020). «Эффективные тандемные солнечные элементы с обработанным раствором перовскита на текстурированном кристаллическом кремнии» . Наука . 367 (6482): 1135–1140. DOI : 10.1126 / science.aaz3691 . hdl : 10754/661949 . ISSN 0036-8075 . PMID 32139544 . S2CID 212560453 .   
  175. ^ Суббия, Anand S .; Исикгор, Фуркан Х .; Howells, Calvyn T .; Де Бастиани, Микеле; Лю, Цзян; Айдын, Эркан; Фурлан, Франческо; Аллен, Томас Дж .; Сюй, Фуцзун; Жумагали, Шынгыс; Хугланд, Шорд (2020-09-11). «Высокопроизводительные перовскитные однопереходные и текстурированные тандемные солнечные элементы из перовскита / кремния с нанесением щелевого покрытия на кристалл» . ACS Energy Letters . 5 (9): 3034–3040. DOI : 10.1021 / acsenergylett.0c01297 .
  176. ^ a b c Айдын, Эркан; Аллен, Томас Дж .; Де Бастиани, Микеле; Сюй, Луцзя; Авила Хорхе; Сальвадор, Майкл; Ван Кершавер, Эммануэль; Де Вольф, Стефаан (14 сентября 2020 г.). «Взаимодействие между температурой и энергиями запрещенной зоны на наружных характеристиках тандемных солнечных элементов из перовскита и кремния» . Энергия Природы : 1–9. DOI : 10.1038 / s41560-020-00687-4 . ISSN 2058-7546 . 
  177. ^ Dume, Isabelle (10 января 2020) Тандем солнечных батарей выйти на новый рекорд . Physicsworld.com
  178. ^ Шнайдер, Беннетт В .; Lal, Niraj N .; Бейкер-Финч, Симеон; Уайт, Томас П. (2014-10-20). «Пирамидальные текстуры поверхности для улавливания и просветления света в тандемных солнечных элементах перовскит-кремний» . Оптика Экспресс . 22 (S6): A1422–30. Bibcode : 2014OExpr..22A1422S . DOI : 10.1364 / oe.22.0a1422 . hdl : 1885/102145 . PMID 25607299 . 
  179. ^ Филипич, Миха; Лёпер, Филипп; Нисен, Бьорн; Вольф, Стефаан Де; Крч, Янез; Баллиф, Кристоф; Топич, Марко (06.04.2015). "CH_3NH_3PbI_3 тандемные солнечные элементы из перовскита / кремния: оптическое моделирование на основе характеристик" . Оптика Экспресс . 23 (7): A263–78. Bibcode : 2015OExpr..23A.263F . DOI : 10.1364 / oe.23.00a263 . PMID 25968792 . 
  180. ^ Асадпур, Реза; Чавали, Рагху ВК; Хан, М. Рыян; Алам, Мухаммад А. (2015). «Двухсторонний кремнийорганический-неорганический гетеропереход кремния для производства высокоэффективных (ηT * ∼ 33%) солнечных элементов». Письма по прикладной физике . 106 (24): 243902. arXiv : 1506.01039 . Bibcode : 2015ApPhL.106x3902A . DOI : 10.1063 / 1.4922375 . S2CID 109438804 . 
  181. ^ Manousakis, Efstratios (2010). «Фотоэлектрический эффект в узкозазорных изоляторах Мотта». Physical Review B . 82 (12): 1251089. arXiv : 0911.4933 . Bibcode : 2010PhRvB..82l5109M . DOI : 10.1103 / PhysRevB.82.125109 . S2CID 118490877 . 
  182. ^ Коултер, Джон Э .; Манусакис, Эфстратиос; Гали, Адам (2014). «Оптоэлектронные возбуждения и фотовольтаический эффект в сильно коррелированных материалах». Physical Review B . 90 (12): 165142. arXiv : 1409.8261 . Bibcode : 2014PhRvB..90p5142C . DOI : 10.1103 / PhysRevB.90.165142 . S2CID 119159407 . 
  183. ^ Манеры, Дэвид. (2016-05-25) Electronics Weekly . Еженедельник электроники. Проверено 11 апреля 2018.
  184. ^ Eperon, Giles E .; Лейтенс, Томас; Буш, Кевин А.; Прасанна, Рохит; Грин, Томас; Ван, Якоб Цзэ-Вэй; МакМикин, Дэвид П .; Волонакис, Джордж; Милот, Ребекка Л. (18 ноября 2016 г.). «Перовскит-перовскитовые тандемные фотоэлектрические элементы с оптимизированной шириной запрещенной зоны». Наука . 354 (6314): 861–865. arXiv : 1608.03920 . Bibcode : 2016Sci ... 354..861E . DOI : 10.1126 / science.aaf9717 . PMID 27856902 . S2CID 28954845 .  
  185. ^ Чжао, Девэй; Ю, Юэ; Ван, Чанлей; Ляо, Вэйцян; Шреста, Нирадж; Грайс, Кори Р .; Чимароли, Александр Дж .; Гуань, Лэй; Эллингсон, Рэнди Дж. (2017). «Смешанные перовскитные поглотители олова и йодида свинца с малой шириной запрещенной зоны и большим сроком службы носителей заряда для тандемных солнечных элементов из перовскита». Энергия природы . 2 (4): 17018. Bibcode : 2017NatEn ... 217018Z . DOI : 10.1038 / nenergy.2017.18 . ОСТИ 1371834 . 
  186. ^ Тянь, Сюэюй; Стрэнкс, Сэмюэл Д .; Ты, Фэнци (01.07.2020). «Использование энергии в течение жизненного цикла и экологические последствия высокопроизводительных тандемных солнечных элементов на основе перовскита» . Наука продвигается . 6 (31): eabb0055. DOI : 10.1126 / sciadv.abb0055 . ISSN 2375-2548 . PMC 7399695 . PMID 32789177 .