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王睿&薛晶晶Chem综述:钙钛矿太阳能模组研究的挑战与前景

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随着技术的快速发展,钙钛矿光伏技术已接近商业化的最后阶段。然而,大规模钙钛矿太阳能模组(PSMs)与实验室级钙钛矿太阳能电池(PSCs)的制备工艺差异带来了新的挑战。

本文西湖大学王睿和浙江大学薛晶晶等人从三个主要制备阶段(前驱体溶液制备、大面积钙钛矿沉积、模组后处理工艺)出发,探讨了从PSCs到PSMs转型中的关键障碍。除了长期稳定性问题外,我们还强调了PSM制造中常被忽视的重要因素:重复性、成本、质量控制和可持续性。

最后,我们提出了三个争议性问题:哪种PSM最终会商业化?如何平衡器件面积与横向电阻?如何实现原材料的稳定供应?希望本文能为钙钛矿光伏的商业化提供科学策略上的启示。

文章亮点总结

  1. 前驱体溶液的关键作用:PSM的重复性和稳定性高度依赖前驱体溶液的质量,需从分子尺度到宏观尺度全面优化,包括溶剂选择、添加剂工程和环境控制。

  2. 大面积沉积技术的挑战:定向结晶(如刮涂和狭缝涂布)可能引发薄膜应变和微裂纹,需开发原位表征技术以实时监测结晶过程。

  3. 激光划刻与封装的副作用:激光划刻可能导致表面损伤和电流泄漏,而封装材料的热膨胀系数不匹配会引入机械应力,需优化工艺以提升模组耐久性。




Runda Li, Libing Yao, Jingyi Sun, Zengyi Sun, Kai Zhang, Jingjing Xue, Rui Wang, Challenges and perspectives for the perovskite module research, Chem, 2025, 102542,

ISSN 2451-9294,

https://doi.org/10.1016/j.chempr.2025.102542.

(https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2451929425001329)

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