由于不同层的热膨胀和收缩不同,在热变化过程中,多层薄膜器件堆叠中的机械残余应力成为问题。薄膜光伏(PV)设备是一个典型的例子,在长部署寿命期间发生温度波动时,这是一个值得关注的问题。

在这里,美国国家可再生能源实验室Min Chen和Joseph M. Luther等人展示了通过使用烷基铵添加剂来控制卤化物钙钛矿薄膜器件堆叠中的残余应力。这种添加剂方法在室温下将残余应力和应变降低到接近零,并防止在剧烈和快速的热循环中开裂和分层。

分别在n-i-p(正置)和p-i-n(倒置)未封装的钙钛矿太阳能电池和微型组件中证明了这一概念,两种类型的太阳能电池在- 40至85°C的温度范围内经过2500个热循环后,仍能保持80%以上的初始功率转换效率(PCE)。讨论了应力工程减轻钙钛矿PV热循环疲劳的机理。

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