Beyond traditional photovoltaics: Photoelectric characteristics of printable mesoscopic perovskite solar cells under low light intensities

网络版发表 国家自然科学基金(91733301, 21702069)、中央大学基础研究基金、湖北省技术创新专项重大项目(2017AAA190)和国家大学生创新创业训练 计划(2020104870014)资助 摘要 钙钛矿太阳能电池(perovskite solar cell, PSC)近年来发展十分迅速, 被认为是下一代光伏技术中最有前景的 候选者之一.其中, 基于三层介孔膜结构的可印刷介观PSC以其廉价的原材料、简单的制备工艺以及良好的器件 稳定性获得了广泛关注.本文测试了可印刷介观PSC小型模组(10 cm×10 cm)在不同光照强度条件下的光电性能, 并与商用的单晶硅(crystalline silicon, c-Si)、多晶硅(polycrystalline silicon, poly-Si)和碲化镉(CdTe)太阳能电池进 行了对比.结果表明, 随着光照强度的降低, c-Si、poly-Si、CdTe太阳能电池的光电转换效率(power conversion efficiency, PCE)均出现了不同程度的下降, 而可印刷介观PSC的PCE几乎呈线性增加. 当光照强度低于0.3个标准太阳光(30 mW cm -2)时, 可印刷介观PSC已经开始展现出一定的光电转换效率优势; 当光照强度进一步降低至标准室 内弱光条件(1000 lux, 约0.3 mW cm -2 )时, 其PCE可达19.83%,高于其他商用太阳能电池.