钙钛矿电池与其他太阳能电池吸收系数对比 原图定位

钙钛矿理论效率较高主要来自三大方面。1）作为吸光材料综合性能强：钙钛矿材料能够同时高效地完成太阳光的吸收、光生载流子的激发输运和分离等过程。钙钛矿材料具有极高的吸光系数，光吸收能力比其它有机染料高 10倍以上，400nm厚的薄膜即可吸收紫外-近红外光谱范围内的所有光子；并且可以通过替位掺杂等手段，调节材料禁带宽度，实现功能的发展和迭代。2）其禁带宽度在最佳宽带附近：禁带宽度指的是使共价键上电子跃迁到导带上所需的最低能量。当光照提供的能量大于禁带宽度时，共价键中的电子由价带跃迁到导带，形成空穴-电子对。在半导体的范围内，禁带宽度过窄会让半导体的结构受到破坏，禁带宽度过宽会影响钙钛矿吸收光能的效率，而适中的禁带宽度既能够承受高电压也能保证吸收光能的效率。根据肖克利-奎伊瑟极限，1.4ev是太阳能电池的最佳禁带宽度，钙钛矿电池的禁带宽度在 1.4ev左右，晶硅电池的禁带宽度约 1.1ev。3）温度系数低：钙钛矿电池的温度系数为-0.001，即温度上升 1℃发电功率下降 0.001%，因此高温度几乎不会影响到钙钛矿电池的发电效率。晶硅电池温度系数约为-0.3，当温度达到 75℃时，20%效率的组件实际工作效率仅为 16%。