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1.
钙钛矿太阳电池研究进展:薄膜形貌控制与界面工程   总被引:3,自引:0,他引:3  
有机-无机杂化钙钛矿太阳电池因兼具低成本溶液加工和优异的光电转换性能在国际上倍受关注.基于其吸收强、迁移率高、载流子寿命长、可调控带隙以及可采用多种方式加工等优势,钙钛矿太阳电池在短短5年时间里,实验室小面积器件的能量转换效率已经从低于5%提高到近20%,模块器件的能量转换效率可达8.7%,其效率超过了很多其他类型太阳电池,接近可以商业化的水平:借助于相关材料性质理解和电池设计优化,钙钛矿太阳电池效率的进一步提升存在很大的潜力空间.本文通过文献综述,在回顾国内外钙钛矿太阳电池发展情况的基础上,着重讨论影响钙钛矿太阳电池性能的其中两个重要因素:薄膜形貌控制与界面工程,并分析了钙钛矿太阳电池面临的基础科学问题以及展望该技术的未来前景.  相似文献
2.
高效率钙钛矿型太阳能电池的化学稳定性及其研究进展   总被引:2,自引:0,他引:2  
近几年来,钙钛矿太阳能电池器件光电转换效率的最高纪录不断被刷新,但是关于钙钛矿太阳能电池稳定性的研究报道比较缺乏.钙钛矿太阳能电池稳定性问题已经成为制约钙钛矿太阳能电池继续发展的瓶颈.简要讨论了水氧气氛、温度变化、湿法制备、紫外光照等不同敏感环境条件下钙钛矿太阳能电池的化学稳定性问题,进而对一定环境条件下钙钛矿太阳能电池的化学稳定性及其调控的研究现状进行了综述,旨在更好地理解钙钛矿太阳能电池稳定性的基础理论问题,为实现钙钛矿太阳能电池稳定性的调控提供基本依据.  相似文献
3.
本文综合评述了钙钛矿太阳电池的重要研究成果,解释了其工作机理并总结了影响电池性能的关键因素:钙钛矿化学组成、结晶与形貌、传输层、电极和体异质结等。对钙钛矿太阳电池的未来发展进行了展望。  相似文献
4.
张太阳  赵一新 《化学学报》2015,73(3):202-210
铅卤钙钛矿太阳能电池由于其低廉的成本,简易的制备工艺和具有商业化潜力的效率等优点,在最近两年里成为太阳能领域广受关注的新星.铅卤钙钛矿太阳能电池的结构,材料合成和制作工业在短时期内发生多项革命性的变化.铅卤钙钛矿敏化型太阳能电池从最初使用液体电解液的敏化电池,演变为固态敏化电池.铅卤钙钛矿也从最初沉积在介孔膜的空隙的传统敏化结构,演变为介孔空隙填充和致密覆盖层结合的混合型敏化结构.通过这些结构的演化和材料制备的进步,敏化型铅卤钙钛矿太阳能电池具备了较高的稳定性和高效率的两大优点.对铅卤钙钛矿敏化型太阳能电池的研究进展进行简要综述.  相似文献
5.
基于染料敏化太阳能电池发展起来的有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池经过不到5年的快速发展,光电转换效率从最初的3.8%提高到了经过认证的17.9%.但是常用结构的钙钛矿太阳能电池在性能测试过程中的电流-电压(I-V)曲线会随着测试器件扫描方向的不同而明显不同.该现象被称为I-V滞回现象.进一步研究发现I-V曲线还与扫描速度、起始测试的偏压值和光照历史明显相关.本工作结合不同的器件构造,就可能造成这种I-V滞回现象的不同原因进行了总结和分析,并对如何获得可靠的光电转换效率的测试方法进行了评述.  相似文献
6.
制备了基于不同厚度(100~500 nm)多孔TiO2层的钙钛矿太阳能电池,并用SEM、XRD、紫外-可见吸收谱、电压-电流曲线、电化学阻抗谱进行了表征.研究发现,多孔TiO2薄膜厚度对电池性能有很大影响,即随着多孔TiO2薄膜厚度的增加,短路电流略有提高,而开路电压和填充因子呈下降趋势;但同时,较厚的多孔TiO2薄膜可有效减弱滞回现象.进一步采用电化学阻抗谱和暗态电流-电压曲线研究了载流子复合.电化学阻抗谱表明,膜厚增加会增大载流子复合但不会改变二极管理想因子.通过拟合暗态电流-电压曲线得到反向饱和电流,随着膜厚增加,反向饱和电流会增大,从而加剧了载流子复合.通过优化多孔TiO2薄膜厚度,基于150 nm多孔TiO2薄膜钙钛矿电池的认证效率达到15.56%.  相似文献
7.
近年来,钙钛矿太阳能电池由于其效率高、制造成本低、工艺简单等特点受到广泛关注,成为目前太阳能电池领域的研究热点。在钙钛矿太阳能电池中,无机-有机杂化ABX3材料非常重要。它既作为光吸收材料,同时又作为载流子传输材料,因此它的光电性质直接影响到太阳能电池的效率。本文综述了调控无机有机金属卤化物ABX3型钙钛矿光伏材料结构和性质的几种途径。  相似文献
8.
采用一步法分别制备了Sn类CH3NH3SnI3和Pb类CH3NH3PbI3钙钛矿太阳电池薄膜材料,并对其表面形貌、微观结构、吸收光谱和电池器件性能进行了表征和测试。研究结果表明:Sn类钙钛矿材料的吸收光谱相对于Pb类钙钛矿材料发生了明显的红移,吸收截止波长从800 nm上升到950 nm左右,光学带隙由1.45 eV降低至1.21 eV左右;Sn类钙钛矿材料的光谱吸收范围明显扩大,但吸收强度有所降低,相应太阳电池器件的光电转换效率也明显低于Pb类钙钛矿太阳电池,分别为2.05%和6.71%。而Br的掺杂可使Sn类钙钛矿材料带隙变宽,吸收光子能量增大,电池器件的开路电压也相应提高。当Br含量由0增加至完全替代I时,Sn类钙钛矿材料逐渐由黑褐色转变为黄色,光学带隙增大至1.95 eV,但吸收截止波长由950 nm降低至650 nm。值得提及的是当Br含量为0.5时,电池器件的光电转换效率可由最初的2.05%提升至2.94%。  相似文献
9.
有机-无机杂化钙钛矿型太阳能电池因其简单的制备工艺,低廉的制造成本,优异的光电转换效率,成为光伏领域的研究热点。钙钛矿光吸收材料具有消光系数高、载流子迁移率高、载流子寿命长、带隙可调控等优点。短短几年内,钙钛矿型太阳能电池的效率从最初的3.8%提高到22.1%。目前,为了获得稳定高效的钙钛矿型太阳能电池,主要有以下几个研究思路:新型器件结构设计;结构功能层的材料形貌设计;结构各功能层间的界面修饰;空穴传输材料的选择;对电极的选择。本文通过文献综述,在回顾了国内外研究者对钙钛矿型太阳能电池的研究历程的基础上,介绍了钙钛矿型太阳能电池的结构和工作原理,重点总结了电子传输层和钙钛矿层的制备工艺及优化,并讨论了钙钛矿型太阳能电池的稳定性以及展望了其商业化的前景。  相似文献
10.
郭文明  钟敏 《无机化学学报》2017,33(7):1097-1118
有机-无机杂化钙钛矿型太阳能电池因其简单的制备工艺,低廉的制造成本,优异的光电转换效率,成为光伏领域的研究热点。钙钛矿光吸收材料具有消光系数高、载流子迁移率高、载流子寿命长、带隙可调控等优点。短短几年内,钙钛矿型太阳能电池的效率从最初的3.8%提高到22.1%。目前,为了获得稳定高效的钙钛矿型太阳能电池,主要有以下几个研究思路:新型器件结构设计;结构功能层的材料形貌设计;结构各功能层间的界面修饰;空穴传输材料的选择;对电极的选择。本文通过文献综述,在回顾了国内外研究者对钙钛矿型太阳能电池的研究历程的基础上,介绍了钙钛矿型太阳能电池的结构和工作原理,重点总结了电子传输层和钙钛矿层的制备工艺及优化,并讨论了钙钛矿型太阳能电池的稳定性以及展望了其商业化的前景。  相似文献
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