意大利钙钛矿公司Solertix是意大利太阳能制造商FuturaSun的子公司,他们已经制造出了微型钙钛矿太阳能电池板,其有效表面积为2.6平方厘米,能量转换效率为20.7%。
Solertix首席技术官Francesco Di Giacomo在接受《光伏》杂志采访时表示:“我们优化了激光工艺,以制造用于从电池到模块的互连。”“由于用于互连的区域不产生能量,我们引入了一种新的布局,以尽量减少该区域,而不会引入其他类型的损失。考虑到这一点的因素是几何填充因子(GFF),它描述了活动面积与活动面积和互连之和之间的比率,我们达到了99.6%左右的记录,而在文献中很难超过95%。”
在与罗马托尔维加塔大学(Solertix是该大学的衍生公司)的科学家合作撰写的研究论文《Beyond 99.5% Geometrical Fill Factor in Perovskite SolarMinimodules with Advanced Laser Structuring》中,这家意大利初创公司解释说,当从钙钛矿电池升级到组件时,损失可能由层不均匀性损失、P2欧姆损失、P1和P3之间的分流以及片电阻损失引起。
所谓的P1, P2和P3抄写器对应于构建模块中单元之间增加电压的单片互连过程的三个抄写步骤。P1和P3步骤旨在隔离相邻细胞的后接触层,P2步骤在细胞的后接触点与相邻细胞的前接触点之间创建电路径。特别是P3步骤,由于残留在沟槽中的残留物,通常会产生不良影响,例如后触点分层、剥落或电气隔离不良。
该模块由三个单元组成,每个单元的面积为0.87平方厘米。这些电池都被设计成由玻璃和氧化铟锡制成的衬底,一种依赖于聚三基胺(PTAA)的空穴传输材料,一种钙钛矿吸收体,一种基于苯基- c61 -丁酸甲酯(PCBM)的电子传输层,一种bathocuproine (BCP)缓冲层,和铜(Cu)金属接触。
研究人员说:“我们设计了两个矩形,有1平方厘米的有源区域,目的是减少主要发生在TCO电极上的电阻损耗:有源区域由P3刻划器定义,然后由P2刻划器使用剩余的金属电极作为TCO的电流收集电极。”研究人员指出,使用P2-P3工艺可以集成电流收集网格,使用与顶部电极相同的金属层。
该团队在标准照明条件下测试了采用该架构构建的模块和19.5 μm的超宽互连,发现其效率达到20.7%,填充因子为81.7%,几何填充因子为96%,没有检测到相关的电阻损耗。
展望未来,该团队表示,他们希望应用一种未指明的高级校准程序,以避免在加工过程中可能出现的模块翘曲。Di Giacomo表示:“通过将这种新方法应用于Solertix公司生产的半透明模块,我们在硅电池上使用面积匹配的4T串联钙钛矿模块,效率接近30%。”
Solartix于2023年6月被FuturaSun收购。它是在有机太阳能中心(choice)创建的,该中心是由Aldo Di Carlo教授建立的,他也担任了这家意大利初创公司的科学委员会主席。
2021年3月,罗马托尔维加塔大学(University of Rome Tor Vergata)展示了一种钙钛矿太阳能组件,其总活跃面积为42.8 cm2,孔径面积为50 cm2。该面板由效率为20%的钙钛矿电池组成,它们以14个系列连接在一起,在85摄氏度的温度下承受800小时的热应力后,能够保持90%的初始效率。
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