叠层钙钛矿光伏电池性能的模拟研究文献综述
2020-05-02 05:05
文 献 综 述 1.引言 1.1研究背景及内容 能源是人类赖以生存和发展的物质基础,在国家发展和人类社会生活中有着举足轻重的地位,作为当今社会发展三大支柱之一,相比信息和材料,能源是制约国家经济发展的瓶颈。
目前我国的能源结构主要是煤、石油、天然气、核能等,这些能源都是一次性不可再生且污染环境的能源,研究和开发清洁而又用之不竭的能源是未来发展的首要任务。
在开发和利用可再生能源的过程中,相比生物质能、水能、地热能、潮汐能等其他可再生能源,太阳能和风能以其不受地域限制和供能相对稳定的绝对优势,得到广泛的应用。
相比风能,太阳能能量上限远超风能,受气候的影响较风能低,在开发利用方面比风能具有广阔的前景和潜在的优势。
1954年,第一块硅P-N太阳能电池在美国著名的Bell实验室诞生,其转换效率达到6%上下[1],从此开启了太阳能电池研究和开发的征程。
然后,在国家政策的鼓励和人们强烈的支持下,新材料和新技术各方面得到突破,极大地推动了太阳能电池的发展。
在过去的十几年间,光伏产业得到迅速发展,大型工厂实现了极大规模经济。
制造基于硅(Si),碲化镉(CdTe)和铜铟镓硒化合物(CIGS)的光伏电池的转换效率在14-21%范围内,成本低于1美元/瓦[2-3],尽管取得了这些进展,但光伏发电产生的电力仍不到世界电力的百分之一,并且强烈希望继续将成本降低到不到0.5美元/瓦,同时将电源转换效率提高到25%[4]以上。
可见传统太阳能电池的制造成本较高,尤其单晶硅薄层占组件成本近1/2。
另外单晶硅电池的最高转化效率从2001年的24.7%[5](后来根据新标准修正为25%[6])到现在一直没有变化,但也接近理论值29%。
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