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鈣鈦礦結(jié)構(gòu)特點介紹 |
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| 鈣鈦礦材料不是指用狹義的“鈣鈦礦”做的材料，而是具有某種特定結(jié)構(gòu)的材料之總稱。為防止歧義，下文所述“鈣鈦礦”，如無特殊說明，均指代這種類鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的光伏材料，而非字面意義的鈣鈦礦（CaTiO3）。 當前的鈣鈦礦電池主要走柔性器件路線，也可以歸類為一種薄膜電池，兼具半透明、色彩可調(diào)節(jié)的特點。這賦予了其遠比晶硅電池廣闊的應(yīng)用空間。鈣鈦礦電池可以部署在那些無法承受或不能安裝晶硅電池的地方，這使得其特別適合用于光伏建筑一體。而又由于其高水平的轉(zhuǎn)化效率，理想化情況下被認為有望實現(xiàn)車載，甚至是用于移動設(shè)備的表面或是直接穿戴。 現(xiàn)階段的鈣鈦礦電池有三種典型結(jié)構(gòu)，分別為： （a）正式介孔結(jié)構(gòu)：即采用一層介孔狀的物質(zhì)（最常見的是二氧化鈦）作為骨架并承擔(dān)電子轉(zhuǎn)移輸運的功能。此種結(jié)構(gòu)的鈣鈦礦電池成膜光滑、均勻，效率表現(xiàn)好，但該路線的制備工藝更為復(fù)雜，且需要高溫?zé)Y(jié)； （b）正式（n-i-p）平面結(jié)構(gòu)：此種電池結(jié)構(gòu)更為簡單，因此制備工藝更加簡單且不需要高溫加工，效率略低一些但差距不太明顯； （c）反式（p-i-n）平面結(jié)構(gòu)：制備工藝最為簡單，可低溫成膜且更加適合與傳統(tǒng)太陽能電池疊加（關(guān)于這一點將在后文詳述），三種結(jié)構(gòu)里效率z低但差距也不大，是適合用于工業(yè)生產(chǎn)的結(jié)構(gòu)； 鈣鈦礦電池的制備工藝目前非常多樣化，但規(guī)模化水平均不高，尚無主導(dǎo)路線出現(xiàn)。 一般情況下，學(xué)術(shù)研究的設(shè)備主要由旋涂法生產(chǎn)，但這種方法產(chǎn)能低，對材料的浪費比較嚴重，且不能用于生產(chǎn)大尺寸設(shè)備，用于工業(yè)生產(chǎn)可能性不高。 從工業(yè)生產(chǎn)看，“卷對卷”（roll to roll）通常被認為是低成本制備薄膜的方式，匹配此種生產(chǎn)模式的工藝可能會在未來有較大工業(yè)化前景。 |