用于物联网 (IoT) 设备的环保型室内光伏 (IPV) 的开发正在蓬勃发展。新兴的 IPV，尤其是基于铅卤化钙钛矿 (LHP) 的 IPV，其性能优于非晶态氢化硅 (a-Si:H) 的行业标准。然而，LHP 中的有毒铅促使人们寻找更安全的替代品。含铋 (Bi) 和锑 (Sb) 的钙钛矿启发材料 (PIM) 已显示出良好的前景，尽管处于早期研究阶段，但室内功率转换效率 (PCE) 已接近 10%。与 LHP 相比，它们的光收集层更环保，因此前景看好。然而，基于氮族元素的 PIM 在其生命周期中的环境足迹仍未评估。基于此，西班牙海梅一世大学先进材料研究所Rosario Vidal &芬兰坦佩雷大学Paola Vivo团队在本研究中对性能最佳的 Sb 和 Bi-PIM 进行了生命周期评估 (LCA)，考虑了 PCE、原材料可用性、能源消耗和废物产生，相关成果于2024年11月17日发表于Advanced Energy Materials期刊。我们发现，PCE 在确定对环境影响最小的 IPV PIM（即 Bi-Sb 合金）方面起着决定性作用。工业规模加工的扩展 LCA 模拟表明，与 a-Si:H 相比，最有前景的 Bi-PIM 对环境的负担较小。它还探索了增强 Bi 和 Sb-PIM 可持续性的挑战和解决方案。总体而言，这项研究首次证明了氮族元素基 PIM 作为一种可持续 IPV 技术的潜力，解决了无铅 PIM 是否真正环保，从而为无电池物联网应用做出贡献的问题。
论文信息：R. Vidal, N. Lamminen, V. Holappa, J.-A. Alberola-Borràs, I. P. Franco, G. K. Grandhi, P. Vivo, Assessing the Environmental Impact of Pnictogen-based Perovskite-Inspired Materials for Indoor Photovoltaics. Adv. Energy Mater. 2024, 2403981. https://doi.org/10.1002/aenm.202403981
薄膜太阳电池微信交流群，欢迎加入
