Encapsulated Highly Stable and Lead safe Perovskite Solar Cells

Ashraf Uddin 教授

University of New South Wales (UNSW), Sydney

澳(ao)大利亞新南威爾(er)士大學Ashraf Uddin教授團(tuan)隊(dui)發表的(de)"Encapsulated Highly Stable and Lead-Safe Perovskite Solar Cells"研究報(bao)告，通(tong)過(guo)(guo)量(liang)化數據揭示了(le)鈣鈦礦太陽(yang)(yang)能(neng)電池封(feng)裝(zhuang)技(ji)術(shu)的(de)雙重突(tu)破。研究采用Ti-BALDH/TA（鈦基(ji)-雙(乙酰丙酮(tong))二異丙醇/單寧(ning)酸）混(hun)合(he)溶(rong)液（1:1.4體(ti)積(ji)比(bi)）的(de)旋涂-熱壓封(feng)裝(zhuang)工藝，在(zai)(zai)150°C優化溫(wen)度下實現每(mei)小時2.1-2.5個樣(yang)品的(de)封(feng)裝(zhuang)效(xiao)率(lv)(lv)(lv)，較傳統(tong)原子(zi)層(ceng)沉積(ji)技(ji)術(shu)提升3倍以(yi)(yi)上。關鍵(jian)穩(wen)定性(xing)(xing)測試顯示，經酚醛樹脂雙層(ceng)封(feng)裝(zhuang)的(de)器件(jian)在(zai)(zai)85°C/85%RH加速老化條件(jian)下，T80壽命達到(dao)1260小時，較未封(feng)裝(zhuang)樣(yang)品延長(chang)47倍；在(zai)(zai)1Sun連(lian)續(xu)光(guang)照(zhao)下，封(feng)裝(zhuang)器件(jian)效(xiao)率(lv)(lv)(lv)衰(shuai)(shuai)減(jian)(jian)率(lv)(lv)(lv)僅為(wei)(wei)0.015%/h，遠低于(yu)對照(zhao)組的(de)0.72%/h。鉛泄漏控(kong)制(zhi)方(fang)面(mian)(mian)，通(tong)過(guo)(guo)整合(he)PbSO4-PMMA復合(he)捕獲層(ceng)，在(zai)(zai)IEC 61215標準浸水測試中鉛析(xi)出量(liang)控(kong)制(zhi)在(zai)(zai)0.08mg/m2以(yi)(yi)下，達到(dao)歐盟RoHS指(zhi)令(ling)限值的(de)1/25。這些數據直接驗證(zheng)了(le)該技(ji)術(shu)同時解決效(xiao)率(lv)(lv)(lv)衰(shuai)(shuai)減(jian)(jian)（PCE維持(chi)率(lv)(lv)(lv)>95%@1000h）和環(huan)境安全兩大產(chan)業化瓶頸的(de)能(neng)力，為(wei)(wei)演講主題中強調的(de)"可(ke)商業化鈣鈦礦技(ji)術(shu)"提供了(le)完(wan)整的(de)解決方(fang)案——通(tong)過(guo)(guo)材料界面(mian)(mian)工程(cheng)（載流子(zi)傳輸(shu)層(ceng)/鈣鈦礦界面(mian)(mian)的(de)NH4Cl鈍化）與器件(jian)架構創(chuang)新（FTO/SnO2/CsFAMA三陽(yang)(yang)離子(zi)鈣鈦礦/spiro-OMeTAD/Au），將實驗室(shi)級穩(wen)定性(xing)(xing)轉(zhuan)化為(wei)(wei)工業級可(ke)靠性(xing)(xing)。該成(cheng)果被(bei)論壇專家組評(ping)價為(wei)(wei)"首(shou)次(ci)實現封(feng)裝(zhuang)成(cheng)本（<$0.03/W）與性(xing)(xing)能(neng)增益的(de)性(xing)(xing)價比(bi)突(tu)破"，其溫(wen)度適應性(xing)(xing)范圍（-40°C至(zhi)85°C）尤其適用于(yu)光(guang)伏建筑(zhu)一體(ti)化等差異化應用場景。