来自德国马尔堡菲利普大学、弗劳恩霍夫太阳能系统研究所(ISE)、弗劳恩霍夫材料回收与资源战略研究所(IWKS)、波茨坦气候影响研究所和瑞典乌普萨拉大学的研究人员研究了是否有足够的材料来支持生产太瓦级的钙钛矿光伏组件,从而为减缓气候变化做出重大贡献的问题。
科学家们评估了太瓦规模的钙钛矿光伏生产对材料的需求,确定了每种材料的潜在供应风险,并得出了进一步设备优化和材料研究的指导方针。该研究基于未来太瓦规模的钙钛矿光伏生产模型,该模型与用于钙钛矿生产的最相关材料的清单相结合。研究小组考虑了两个供应关键因素,即矿物的开采能力和合成材料的生产能力。
研究小组发现,目前用于钙钛矿研究的大多数材料可能与供应风险无关,不过仍然需要找到一些常用材料的替代品。与之前的研究一致,研究人员发现迫切需要替代透明电极中常用的金属铟。此外,与以前的研究不同的是,许多钙钛矿合金中使用的铯存在较高的供应链风险。同时,用于包覆钙钛矿层的卤化物和适用于工业生产的有机溶剂的生产需要适度放大。除 PEDOT:PSS 外,目前使用的有机空穴传输材料(HTMs)只有在目前的材料合成规模能够扩大 1 万倍以上的情况下,才勉强满足太瓦级钙钛矿光伏生产。研究人员还发现,对于大多数有机 HTL 而言,探索能够实现工业升级的合成路线至关重要。
这项研究表明,除了提高效率和稳定性,钙钛矿光伏技术的商业化应用还需要考虑可持续材料选择和可回收设计。
来源 :perovskite-info