Проблемы перовскитных материалов и стратегии стабильности

Перовскитные материалы представляют собой органико-неорганические гибриды с химической структурой ABX₃, где A — это моновалентный катион (например, метиламмоний или цезий), B — это двувалентный металл (например, свинец или олово), а X — это галогенидный анион (например, йодид или бромид). Эти материалы обладают высокими коэффициентами поглощения света и отличными свойствами переноса заряда, что способствует исключительной эффективности преобразования. Однако перовскитные материалы очень чувствительны к влаге, кислороду и высоким температурам, что приводит к деградации, снижению эффективности и сокращению срока службы.

Для решения этих проблем ученые разработали различные стратегии, включая оптимизацию структуры кристаллов перовскита, улучшение материалов слоя переноса заряда (CTL) и применение инновационных клеев для упаковки. В частности, клеи для упаковки эффективно блокируют проникновение влаги и кислорода, обеспечивая механическую защиту и значительно продлевая срок службы PSC.

Применение адгезивов для упаковки в перовскитных солнечных элементах

Адгезивы для упаковки служат защитным барьером для ПСЭ, защищая перовскитный слой от воздействия окружающей среды. Современные адгезивы для упаковки обычно обладают следующими характеристиками:

Высокая барьерная эффективность: Адгезивы с низкой скоростью передачи водяного пара (WVTR) и кислорода (OTR) минимизируют проникновение влаги и кислорода.

Термическая стабильность и устойчивость к УФ-излучению: Адгезивы должны оставаться стабильными при высоких температурах и длительном воздействии УФ-излучения, избегая термического разложения или фотодеградации, вызванной УФ.

Распространенные адгезивы для упаковки включают горячие расплавы, жидкие оптически прозрачные адгезивы (LOCA) и УФ-отверждаемые адгезивы. Эти материалы обеспечивают отличное герметизирование и долгосрочную стабильность благодаря точным процессам нанесения и отверждения.

Как технология упаковки влияет на производительность ПСЭ

Технология упаковки играет жизненно важную роль в стабильности и коммерциализации ПСУ. Например, жидкие горячие расплавы в перовскитно-кремниевых тандемных ячейках не только обеспечивают высокую барьерную производительность, но и улучшают межфазное сцепление между материалами, повышая структурную стабильность. Кроме того, правильные материалы для упаковки могут смягчить механическое напряжение на гибких ПСУ, обеспечивая стабильную работу в различных приложениях.

Будущие перспективы перовскитных солнечных элементов

С развитием технологий упаковки стабильность ПСЭ значительно улучшилась. Однако для полной коммерциализации остаются несколько проблем:

Экологическая стойкость: Необходимо дальнейшее улучшение барьерных свойств для обеспечения долгосрочной стабильности в условиях высокой влажности и высокой температуры.

Масштабируемое производство: Разработка экономически эффективных и эффективных процессов упаковки, подходящих для массового производства ПСЭ, имеет решающее значение.

Безсвинцовые альтернативы: Снижение использования свинца и разработка экологически чистых перовскитных материалов и упаковочных клеев имеют критическое значение для соблюдения экологических норм.

В заключение, адгезивы для инкапсуляции являются ключевой технологией для улучшения стабильности ПСК и стимулирования коммерциализации. С постоянными инновациями в материалах и процессах инкапсуляции, перовскитные солнечные элементы готовы стать недорогим, высокоэффективным решением в области зеленой энергии, способствуя глобальному развитию возобновляемой энергии.

HAI LU JYA HE адгезивы для капсуляции перовскита

Перовскитные солнечные элементы набирают популярность в индустрии возобновляемой энергии благодаря высокой эффективности преобразования, гибкости и экологическим преимуществам. Их полупрозрачная природа делает их идеальными для интегрированных в здания фотогальванических систем (BIPV), позволяя эффективно генерировать электроэнергию, не нарушая естественное освещение. Кроме того, перовскитные элементы могут быть применены к неровным поверхностям, обеспечивая энергией носимые устройства и портативную электронику.

С точки зрения эффективности, перовскитные ячейки с одним соединением теоретически могут достигать до 33%, в то время как тандемные структуры, объединяющие перовскит и кремний, превысили 30%, что делает их ключевой технологией для продвижения рынков зеленой энергии.