Novel integration of carbon counter electrode based perovskite solar cell with thermoelectric generator for efficient solar energy conversion

材料科学 能量转换效率 光伏系统 光电子学 热电发电机 热电效应 钙钛矿(结构) 能量转换 电极 热的 碳纤维 辅助电极 太阳模拟器 太阳能电池 化学工程 复合材料 电气工程 化学 气象学 工程类 物理化学 物理 复合数 热力学 电解质
作者
Zhiyong Liu,Bo Sun,Zhong Yan,Xingyue Liu,Jinghui Han,Tielin Shi,Zirong Tang,Guanglan Liao
出处
期刊:Nano Energy [Elsevier BV]
卷期号:38: 457-466 被引量:66
标识
DOI:10.1016/j.nanoen.2017.06.016
摘要

We demonstrate a novel integration of carbon counter electrodes based perovskite solar cells (PSCs) and thermoelectric generators (TEs), which exhibits excellent thermal endurance and photo-electric conversion by use of good light-harvesting capabilities over the wide sunlight spectra. The carbon counter electrode based PSC owns a good prospect in development and commercialization, whereas photo-thermal effects induced thermal degradation will be more crucial due to notable photo-thermal conversion of the carbon. The photovoltaic performance of the PSCs will decline when the temperature increases and recover when decreasing. After integration with TEs, the carbon electrodes can act as the infrared light absorption layer for the TEs, which improve the photo-thermal ability and triple the output voltage of the thermoelectric devices, substantially compensating the thermal degradation of the PSCs. Electrical measurements reveal that the integrated devices exhibit much higher and more stable energy output. When tested in ambient air, the hybrid device exhibits obvious enhancement: the overall conversion efficiency increases from 9.88% to 12.6% after integration. When the cold side of the TE part is cooled by ice bath, the hybridization obtains a maximum VOC of 1.87 V under AM 1.5 G illumination with a temperature gradient of 15 °C, boosts a more than 124% increase of the photo-electric conversion efficiency (PCE), from 9.88% (photovoltaic) to 22.2% (photovoltaic-thermoelectric), and gets a higher maximum power output of 22.2 mW cm−2. By further optimization, larger improvements in PCE of the integration can be achieved. Our work opens up new avenues for the realization of high-performance, wide sunlight-harvesting photovoltaic-thermoelectric hybrid devices.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
一样啊完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
1秒前
2秒前
4秒前
无奈冥完成签到,获得积分10
4秒前
earthclean完成签到,获得积分10
5秒前
小蚂蚁完成签到,获得积分10
5秒前
邓焕然发布了新的文献求助10
6秒前
ghpi完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
顾矜应助明天见采纳,获得10
6秒前
YJYLU完成签到,获得积分10
6秒前
星辰大海应助yindingle采纳,获得10
6秒前
LSN666发布了新的文献求助10
7秒前
花花发布了新的文献求助10
9秒前
小宇完成签到,获得积分10
9秒前
万能图书馆应助baymax采纳,获得10
9秒前
沉默小玉完成签到,获得积分10
9秒前
刻苦丝袜完成签到,获得积分10
10秒前
雪山飞龙发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
徐妮完成签到 ,获得积分10
12秒前
踏实博超完成签到 ,获得积分10
12秒前
淡然蚂蚁完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
CC发布了新的文献求助30
13秒前
acadedog发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
Jry应助haoyooo采纳,获得10
14秒前
彬仔发布了新的文献求助20
15秒前
科研通AI6.1应助miemie采纳,获得10
15秒前
wyz653完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
yindingle完成签到,获得积分10
16秒前
caca发布了新的文献求助10
17秒前
文艺书琴给yyanxuemin919的求助进行了留言
18秒前
19秒前
淡然蚂蚁发布了新的文献求助10
19秒前
gy完成签到,获得积分10
20秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
晶种分解过程与铝酸钠溶液混合强度关系的探讨 8888
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6430742
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8246736
关于积分的说明 17537614
捐赠科研通 5487286
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2896001
邀请新用户注册赠送积分活动 1872500
关于科研通互助平台的介绍 1712254