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基于全无机钙钛矿的室内光伏器件研究进展
Recent progress in indoor photovoltaics based on all-inorganic perovskites
| 作者 | Yu Qi · Wenjie Xu · Yanhui Lou · Lai Feng |
| 期刊 | Applied Physics Letters |
| 出版日期 | 2025年1月 |
| 卷/期 | 第 127 卷 第 4 期 |
| 技术分类 | 光伏发电技术 |
| 技术标签 | 储能系统 GaN器件 |
| 相关度评分 | ★★★★★ 5.0 / 5.0 |
| 关键词 | 室内光伏 全无机钙钛矿 物联网 能量收集效率 硅吸收体 |
语言:
中文摘要
物联网设备的快速发展对适用于室内光照条件下为低功耗电子设备供电的可持续能源技术提出了迫切需求。在此背景下，室内光伏（IPV）技术成为实现物联网系统持续供能的重要解决方案。为提升室内光能转换效率，IPV吸光材料需具备1.7–1.9 eV的适宜带隙以匹配室内光源光谱，并具有高缺陷容忍性以抑制非辐射复合。全无机钙钛矿（AIPs），尤其是CsPbI3和CsPbI2Br，因其优异的光电性能和稳定性，成为理想的IPV材料。近年来，基于AIPs的IPV器件在室内光照下光电转换效率已突破40%，显著优于传统硅基太阳能电池。本文综述了AIP基IPV材料与器件的最新研究进展。
English Abstract
The rapid proliferation of Internet of Things (IoT) devices, ranging from smart sensors to wearable electronics, has intensified the demand for sustainable energy solutions capable of powering low-power electronics under indoor illumination. In this context, indoor photovoltaics (IPVs) emerge as a promising technology to enable continuous electricity supply for autonomous IoT systems. To maximize energy harvesting efficiency under indoor conditions, IPV absorbers require an optimal bandgap of 1.7–1.9 eV to match the spectral characteristics of indoor environments as well as high defect tolerance to minimize the defect-induced recombination. These requirements position all-inorganic perovskites (AIPs), particularly CsPbI3 and CsPbI2Br, as superior candidates for IPVs compared to conventional silicon absorbers. This review summarizes recent advancements on AIP-based IPVs, which lead to indoor efficiency exceeding 40%, far surpassing conventional silicon cells. This review also examines a
S
SunView 深度解读
全无机钙钛矿室内光伏技术对阳光电源物联网供能方案具有重要应用价值。该技术在室内弱光条件下效率突破40%，可应用于：1）ST储能系统的分布式传感器节点自供电，替代传统电池降低运维成本；2）iSolarCloud云平台的无线监测终端，实现免维护持续供能；3）充电桩的辅助电源系统，为通信模块、显示屏等低功耗部件供电。CsPbI3/CsPbI2Br材料1.7-1.9eV带隙与LED照明光谱匹配特性，启发阳光电源开发室内能量采集模块，结合MPPT算法优化弱光发电效率，推动储能系统智能运维传感网络的能源自主化，减少电池更换频次，提升系统可靠性。