近日, 韓國淑明女子大學化工生命工學部的崔京民教授和樸民宇(音譯)教授的研究團隊採用低溫工藝開發出高效柔性光伏電池. 研究團隊表示, 此項研究利用了鈦基金屬有機骨架材料, 開發出的鈣鈦礦型柔性光伏電池具有新型的金屬氧化物電子傳輸層.
此次研究獲得了韓國研究財團新進研究者的援助項目和全球博士培養項目的支援, 相關成果已經發表於美國化學學會的《ACS?Nano》期刊, 論文名稱為《Nanocrystalline Titanium metal-Organic frameworks for Highly Efficient and Flexible Perovskite Solar Cells》(高效和柔性鈣鈦礦型光伏電池的鈦納米晶金屬有機骨架材料).
鈣鈦礦型光伏電池是第二代光伏電池, 光能轉化效率高, 生產成本低, 作為第二代能源應用技術備受業界關注, 現有光伏電池採用的是氧化鈦電子傳輸層, 需要高溫的熱處理, 不能確保柔性光伏電池骨架材料的穩定性, 截至目前, 柔性光伏電池需要採用複雜的處理工藝, 生產成本較高.
研究團隊開發的納米金屬有機骨架材料尺寸不足6nm, 由氧化鈦簇規則排列而成, 通過電子傳輸層大幅提高了電子傳輸能力和彎曲性能, 在常溫下也可以進行低溫工藝, 同時確保骨架材料的穩定性, 由此開發出新型柔性鈣鈦礦型光伏電池. 另外, 通過旋轉塗層工藝, 在短時間內實現低成本製造. 值得一提的是, 與ITO導電玻璃的剛性光伏電池和採用塑料基體的柔性光伏電池相比, 能效分別提高了18.94%和17.43%, 經過700次彎曲試驗之後, 依舊可以確保較高的性能.
崔京民教授表示, 今後將通過深入研究, 將鈦基納米金屬有機骨架材料應用於多面光伏電池的生產, 目標是以低成本開發出高性能的柔性光伏電池.
