作者 编辑 | Jason
太阳能作为一种无限的、免费的能源来源，备受关注。其中，光伏技术在太阳能领域中的应用非常广泛，最早可以追溯到1839年。当时法国物理学家Edmund Bequerel在电解液中的镀银铂电极上发现光生伏特（即光伏）效应，这是人类第一次发现光伏效应。 随着20世纪70年代的第一次石油危机，促使发达国家增加了对包括太阳能在内的可再生能源的政策支持和资金投入，光伏行业也逐步从幕后走向了公众视野。我们日常所知的单晶硅、多晶硅太阳能电池也就是在那个时候开始走向市场。截至目前，晶硅占据了光伏市场95%的份额。 不过近几年，一些新型的光伏技术也在实验室中崭露头角，如染料敏化太阳能电池（DSSCs）、有机光伏（OPV）、量子点太阳能电池（QDSCs）和钙钛矿太阳能电池（PSCs）等。这些新兴技术尚未大批量进入市场，但其具有低成本、低能耗、质轻和制造灵活等优点而受到学术界和工业界的广泛关注。 其中钙钛矿太阳能电池的出现，对太阳能电池的发展和应用产生了积极的影响。这种新型太阳能电池不仅具有较高的能量转化效率和成本效益，而且还能够减少对传统能源的依赖、降低碳排放、改善环境质量，对于推进全球能源转型和可持续发展具有重要的战略意义。本文将结合钙钛矿的历史、现状、未来发展等方面，浅析钙钛矿在能源领域的应用前景。 ▲钙钛矿电池结构 可调带隙提高钙钛矿理论效率极限，高缺陷容忍度有助于钙钛矿电池实现更高转换效率。钙钛矿更接近单结电池理想带隙，理论效率极限高。钙钛矿材料对缺陷容忍度高，减少了载流子缺陷复合导致的效率损耗，使得实验室效率更接近理论效率极限。 优异吸光系数降低吸光层材料用量、高缺陷容忍度降低吸光层提纯成本。钙钛矿吸光层材料对杂质容忍度高，降低材料提纯要求进而降低生产成本。钙钛矿材料吸光系数高，厚度更薄，原料使用量小。 钙钛矿材料广泛存在于自然界中，具有良好的光吸收特性，可应用于太阳能电池、光电探测器、光催化和光电存储等领域。 首先，钙钛矿太阳能电池的稳定性还存在一定的问题。由于钙钛矿材料对水分和氧气等环境因素敏感，容易受到氧化、水解、分解等作用而发生破坏。这导致钙钛矿太阳能电池在长期使用过程中存在着稳定性问题，需要加强材料的稳定性研究。 其次，钙钛矿太阳能电池的生产工艺尚不成熟。与硅基太阳能电池相比，钙钛矿太阳能电池的生产工艺较为复杂，需要控制好材料的晶体生长、薄膜制备、电极材料的选择和表面处理等环节，才能获得高效的钙钛矿太阳能电池。 另外，钙钛矿太阳能电池的毒性问题也备受关注。钙钛矿材料中常常含有有毒重金属，如铅、汞、镉等，这些重金属会对人体和环境造成严重污染。因此，在研究钙钛矿太阳能电池的同时，需要考虑材料的环保性和可持续性。 总的来说，随着钙钛矿太阳能电池技术的进一步发展和成熟，它有望在未来成为下一代太阳能电池的重要技术之一，并在能源转型中发挥重要作用。 资料参考： 1.东方富海：钙钛矿光伏：让光伏走进千家万户｜【富海洞察】 2.又东创投：第三代太阳能电池技术-钙钛矿
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