近日, 韩国淑明女子大学化工生命工学部的崔京民教授和朴民宇(音译)教授的研究团队采用低温工艺开发出高效柔性光伏电池. 研究团队表示, 此项研究利用了钛基金属有机骨架材料, 开发出的钙钛矿型柔性光伏电池具有新型的金属氧化物电子传输层.
此次研究获得了韩国研究财团新进研究者的援助项目和全球博士培养项目的支持, 相关成果已经发表于美国化学学会的《ACS?Nano》期刊, 论文名称为《Nanocrystalline Titanium metal-Organic frameworks for Highly Efficient and Flexible Perovskite Solar Cells》(高效和柔性钙钛矿型光伏电池的钛纳米晶金属有机骨架材料).
钙钛矿型光伏电池是第二代光伏电池, 光能转化效率高, 生产成本低, 作为第二代能源应用技术备受业界关注, 现有光伏电池采用的是氧化钛电子传输层, 需要高温的热处理, 不能确保柔性光伏电池骨架材料的稳定性, 截至目前, 柔性光伏电池需要采用复杂的处理工艺, 生产成本较高.
研究团队开发的纳米金属有机骨架材料尺寸不足6nm, 由氧化钛簇规则排列而成, 通过电子传输层大幅提高了电子传输能力和弯曲性能, 在常温下也可以进行低温工艺, 同时确保骨架材料的稳定性, 由此开发出新型柔性钙钛矿型光伏电池. 另外, 通过旋转涂层工艺, 在短时间内实现低成本制造. 值得一提的是, 与ITO导电玻璃的刚性光伏电池和采用塑料基体的柔性光伏电池相比, 能效分别提高了18.94%和17.43%, 经过700次弯曲试验之后, 依旧可以确保较高的性能.
崔京民教授表示, 今后将通过深入研究, 将钛基纳米金属有机骨架材料应用于多面光伏电池的生产, 目标是以低成本开发出高性能的柔性光伏电池.
