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专利+2!比亚迪持续提升钙钛矿电池效率和稳定性!

来源:钙钛矿与OPV薄膜太阳能

据国家知识产权局信息,比亚迪股份有限公司申请的一项名为一种钙钛矿电池、叠层电池、光伏组件的发明专利于2025年8月1日公开。专利申请号为CN202411580522.3,公开号为CN120417635A。

钙钛矿材料具有优异的吸光能力,其吸光能力可达晶硅的数十倍以上,因此钙钛矿太阳能电池具有较高的光电转换效率,有望成为替代传统硅基太阳能电池的新型清洁能源技术。

2025年最新数据显示,钙钛矿/晶硅叠层太阳电池的最高转换效率已突破34.6%,大面积组件效率也达到30.1%,全钙钛矿叠层技术则在实验室级小尺寸组件上实现30.1%的效率。

然而效率提升的同时,稳定性问题始终如影随形。当前钙钛矿电池面临的主要挑战包括界面缺陷导致的非辐射复合、大面积制备的均匀性难题,以及长期户外使用的衰减问题。

为了进一步提高钙钛矿电池的光电转换效率和稳定性,目前常通过表面钝化、晶体生长控制和能带调控等机制实现,其中,表面钝化是通过在钙钛矿层上下表面设置钝化界面层实现,但是目前的钝化界面层主要使用单种有机材料或多孔无机材料,钝化效果较单一,钙钛矿电池的光电转换效率提升不高,而且常采用的多孔无机材料(如α相的氧化铝)存在容易团聚,分布均匀性不佳德缺陷,直接影响到电池的光生载流子提取效率、复合速率以及整体的光电稳定性能。

比亚迪的发明专利提供一种钙钛矿电池,该钙钛矿电池中引入第一界面层和/或第二界面层,可以显著提高电池的光电转化效率以及高温稳定性。本发明还提供一种包括上述钙钛矿电池的叠层电池,该叠层电池具有稳定性高、光电转化效率高的优势。本发明还提供一种包括上述钙钛矿电池或叠层电池的太光伏组件,该光伏组件的具有光电转化效率高且使用寿命较长的优点。详细而言,第一方面,本发明提供一种钙钛矿电池,包括依次层叠的空穴传输层、钙钛矿层、电子传输层;所述钙钛矿层和所述空穴传输层之间设有第一界面层,和/或,所述钙钛矿层和所述电子传输层之间设有第二界面层;其中,所述第一界面层和所述第二界面层包括:聚偏氟乙烯多孔骨架以及填充在所述聚偏氟乙烯多孔骨架中的界面材料,所述聚偏氟乙烯多孔骨架的分子量为50000g/mol-1000000g/mol。

国家知识产权局信息显示,比亚迪申请的一项名为一种钙钛矿太阳能电池及其制备方法和应用的发明专利也于2025年8月1日公开。专利申请号为CN202411997876.8,公开号为CN120417629A。

本公开专利提出了一种新型钙钛矿太阳能电池及其制备方法,该制备方法中通过促使卤化铅与胺盐溶液充分接触,使卤化铅体相原位转化为钙钛矿结构,并且利用胺盐溶液对钙钛矿结构进行浸泡处理,从而在钙钛矿吸光基层的表面形成钙钛矿钝化层,该钙钛矿吸光基层与钙钛矿钝化层结构之间具有良好的层间结合效果,显著降低了界面分离的可能性,有效提高了钙钛矿太阳能电池的稳定性;并且钙钛矿吸光基层的钙钛矿材料与邻接的壳层界面钝化层的钙钛矿材料的维度不同,进一步提高了钙钛矿太阳能电池的结构稳定性和光电转化性能。

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