钙钛矿太阳电池综述

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钙钛矿太阳能电池研究进展

钙钛矿太阳能电池研究进展

钙钛矿太阳能电池研究进展一、本文概述随着全球对可再生能源需求的日益增长,钙钛矿太阳能电池作为一种新兴的光伏技术,近年来受到了广泛关注。

钙钛矿材料因其独特的光电性质和可调带隙结构,在太阳能电池领域展现出了巨大的应用潜力。

本文旨在全面综述钙钛矿太阳能电池的研究进展,从材料设计、电池结构、制备工艺到性能优化等方面进行深入探讨。

我们将首先回顾钙钛矿太阳能电池的发展历程,然后重点介绍其基本原理、关键材料和最新研究成果。

本文还将讨论钙钛矿太阳能电池当前面临的挑战,如稳定性、可重复性和大面积制备等问题,并展望未来的发展方向。

通过本文的综述,我们期望能为读者提供一个全面而深入的了解钙钛矿太阳能电池的研究进展和前景的视角。

二、钙钛矿太阳能电池的发展历程钙钛矿太阳能电池的发展历程可以追溯到21世纪初。

在2009年,日本科学家Miyasaka首次将钙钛矿材料应用于染料敏化太阳能电池中,实现了约8%的光电转换效率,这一开创性的研究为钙钛矿太阳能电池的发展奠定了基础。

然而,初期的钙钛矿太阳能电池效率较低,稳定性差,难以应用于实际生产中。

随后,科研人员通过不断改进材料组成、优化电池结构、提高制备工艺等方法,逐步提高了钙钛矿太阳能电池的光电转换效率和稳定性。

2012年,韩国科学家Park和Grätzel等人成功制备出了光电转换效率超过9%的钙钛矿太阳能电池,这一突破性的成果引起了全球科研人员的广泛关注。

进入21世纪10年代后期,钙钛矿太阳能电池的研究进入了快速发展阶段。

科研人员通过深入研究钙钛矿材料的物理化学性质、界面工程、载流子传输机制等方面,不断优化电池性能。

随着制备技术的不断进步,钙钛矿太阳能电池的尺寸逐渐增大,从最初的微米级发展到厘米级,甚至更大面积的柔性电池,使得钙钛矿太阳能电池在商业化应用中展现出巨大的潜力。

目前,钙钛矿太阳能电池的最高光电转换效率已经超过25%,并且在大面积模块制备、稳定性提升等方面也取得了显著进展。

黄维团队钙钛矿太阳能电池总结

黄维团队钙钛矿太阳能电池总结

黄维团队钙钛矿太阳能电池总结1.引言太阳能作为清洁能源的代表之一,一直受到广泛关注。

近年来,钙钛矿太阳能电池以其高效能转换率和低成本而备受研究者青睐。

本文将总结黄维团队在钙钛矿太阳能电池领域的研究成果和进展。

2.钙钛矿太阳能电池简介钙钛矿太阳能电池是一种新型的薄膜太阳能电池,其光电转换效率高达20%以上,且制备过程相对简便,成本较低。

它的主要组成是钙钛矿光敏层、电子传输层和阳极。

2.1钙钛矿光敏层钙钛矿光敏层是钙钛矿太阳能电池的核心部分,它能够将阳光中的光能转化为电能。

通过选择合适的钙钛矿材料和优化制备工艺,可以提高钙钛矿光敏层的光吸收和电子传输效果。

2.2电子传输层电子传输层用于提供电子传输通道,从而有效收集光生电子。

常用的电子传输层材料有二氧化钛、氧化锌等。

2.3阳极阳极通常使用导电玻璃或透明导电聚合物材料。

它既能够帮助电子流动,又能够让阳光透过透明阳极层到达钙钛矿光敏层。

3.黄维团队的研究成果黄维团队在钙钛矿太阳能电池领域取得了许多重要研究成果,为该领域的发展做出了突出贡献。

以下是其中的几个方面:3.1钙钛矿材料研究黄维团队对不同类型的钙钛矿材料进行了广泛的研究,包括有机-无机杂化钙钛矿、全无机钙钛矿等。

他们发现不同材料的特性和性能有所差异,为进一步提升钙钛矿太阳能电池的效率和稳定性提供了理论依据。

3.2制备工艺优化黄维团队在制备工艺上进行了精细调控,通过优化钙钛矿光敏层的厚度、晶粒大小等参数,提高了钙钛矿太阳能电池的光电转换效率。

同时,他们还改进了电子传输层和阳极的制备方法,进一步提高了电池性能。

3.3长期稳定性研究黄维团队关注钙钛矿太阳能电池的长期稳定性问题,通过测试和分析,他们发现了钙钛矿材料的退化机制,并提出了相应的改进方案,延长了电池的使用寿命。

3.4薄膜太阳能电池集成除了钙钛矿太阳能电池的研究,黄维团队还开展了薄膜太阳能电池的集成研究。

他们将钙钛矿太阳能电池与其他材料的太阳能电池进行了组合,实现了能量的更高转化效率。

富勒烯 钙钛矿太阳能电池综述

富勒烯 钙钛矿太阳能电池综述

富勒烯钙钛矿太阳能电池综述富勒烯与钙钛矿,这俩名字听起来挺高大上,其实它们正悄悄改变着咱们的太阳能电池界。

一、富勒烯:太阳能界的“超级明星”1.1 独特的结构,非凡的性能富勒烯,听起来像个外国名儿,其实它是一种由碳原子组成的神奇分子,结构就像个足球,由许多六边形和五边形拼接而成。

这种独特的结构让它拥有了非凡的性能,比如在光电转换方面,那可是杠杠的!它能像个小精灵一样,高效地捕捉阳光,把光能变成电能,让咱们的生活更加绿色、环保。

1.2 助力太阳能电池,效率飙升有了富勒烯的加入,太阳能电池的效率那可是嗖嗖往上涨。

它就像个“加速器”,让太阳能电池在同样的阳光下,能产生更多的电能。

这样一来,咱们就能用上更便宜、更环保的电啦!二、钙钛矿:太阳能电池的新宠儿2.1 新材料,新希望钙钛矿,这又是一个听起来挺陌生的名字,但它在太阳能电池界那可是炙手可热的新星。

它是一种由钙、钛和其他元素组成的化合物,结构稳定,性能优越。

用它来做的太阳能电池,效率那也是杠杠的!2.2 低成本,高效率钙钛矿太阳能电池最大的优点就是成本低、效率高。

相比传统的太阳能电池,它就像个“性价比之王”,能让咱们用上更便宜的太阳能电。

而且,它的生产过程还更环保,减少了对环境的污染,真是一举两得!2.3 潜力无限,未来可期钙钛矿太阳能电池的发展潜力那可是无穷的。

科学家们正不断地研究它,希望能让它变得更好、更强。

说不定哪天,它就能成为咱们生活中不可或缺的一部分,让咱们的生活更加美好!三、富勒烯与钙钛矿:携手共创太阳能电池新篇章3.1 强强联合,效果翻倍富勒烯和钙钛矿,这两个本来不相干的“明星”,现在却携手共创太阳能电池的新篇章。

它们强强联合,让太阳能电池的效率更上一层楼。

就像咱们常说的“1+1>2”,它们在一起,那效果可是杠杠的!3.2 推动科技进步,造福人类富勒烯和钙钛矿太阳能电池的发展,不仅推动了科技的进步,更造福了人类。

它们让咱们能用上更便宜、更环保的电,减少了对环境的污染,让咱们的生活更加绿色、健康。

(完整版)钙钛矿太阳能电池研究综述

(完整版)钙钛矿太阳能电池研究综述

钙钛矿太阳能电池引言21世纪以来,人口急剧增长,能源和环境问题日益明显。

目前,人们主要消耗的是不可再生能源,例如煤、天然气、石油等化石燃料。

而未来人类还需大量的能源,故人类正在积极开发新能源。

而太阳能具有清洁、无污染、分布广并且能量充分,是目前广大科研人员的研究重点。

而光伏为开发太阳能的主要对象,主要其具有安全、清洁、成本低廉等优点。

目前,市场上主要为第一代硅基太阳能电池,大约占了90%,其余的约10%被CdTe和GIGS为代表的第二代薄膜太阳能电池所占据。

然而,硅基太阳能电池在原材料和制造上,其成本都比较高,工艺较复杂。

因此,人们正在努力开发高效率、低成本的新型太阳能电池。

如钙钛矿太阳能电池[1]。

近年来,钙钛矿太阳能电池由于光电效率高,工艺简单等一些优异性能而受到人们的广泛关注。

现如今广大研究人员正在大力研究,开发钙钛矿太阳能电池,其光电转化效率正在不断突破、提高,有可能达到甚至超过单晶硅太阳电池(25.6%)的水平。

其中钙钛矿太阳能电池的光电转化效率被证实已达到了20. 1%[2],这项重大的成就于2013 年度,成功被Science 评选为十大科学突破之一[3]。

一钙钛矿太阳能电池的发展历程人们从十年以前就开始研究钙钛矿型结构化合物,刚开始由于其具有优异的光子传导性以及半导体特性,而被应用于薄膜晶体管和有机发光二极管中。

[4] 2009 年,Miyasaka 等[5]首先制得钙钛矿结构的太阳能电池,它主要是以CH3NH3PbBr3和CH3NH3PbI3为光敏化剂。

这成功地跨出了钙钛矿太阳能电池发展的第一步,也为钙钛矿太阳能电池发展奠定了重要的基础。

2011年,Park 等[6]以CH3NH3PbI3为光敏化剂,通过改善工艺及优化原料组分比,成功制备了光电转化效率为6. 54%的钙钛矿太阳能电池,其结构和性能得到了一定的提升。

2012年,Snaith 等[7]利用CH3NH3PbI2Cl作为光吸收剂,并且将结构中的TiO2层用Al2O3层进行替代,最终电池的效率增加到10.9%。

钙钛矿太阳能电池综述

钙钛矿太阳能电池综述

论文题目钙钛矿太阳电池综述学院:物理科学与技术学院姓名:李晓果学号:31646044摘要:基于钙钛矿材料(CH3NH3PbI)制备的太阳能电池的效率由2009年的3.8%增长到了目前的20.2%,因为其较高的光吸收系数,较低的成本以及易于制备等优势引起了广泛的关注。

钙钛矿材料不仅可以作为光吸收层,还可以作为电子传输层(ETM)和空穴传输层(HTM),由此可以制备不同结构的钙钛矿太阳电池:介孔结构、介观超结构、平面结构和有机结构等。

除此之外,钙钛矿材料的制备方法的多样性也使其更具吸引力,目前已有一步溶液法、两步连续沉积法、双源共蒸发法和溶液—气相沉积法。

本文主要介绍钙钛矿太阳电池的发展历程、工作原理、薄膜的制备方法以及各层的作用,最后对钙钛矿太阳电池面临的问题和发展前景进行介绍。

关键词:钙钛矿材料;太阳电池;光吸收层1.钙钛矿太阳电池的发展历程随着人类社会的不断发展与进步,由工业发展带来的能源和环境问题日益明显,化石燃料(石油、煤炭、天然气等)的有限储量及其燃烧带来的全球变暖问题使人们不得不去寻找和开发环保且可再生的新型能源。

太阳能来源丰富,取之不尽,用之不竭,而且太阳能绿色环保无污染,是未来有希望获得大规模应用的新能源之一,受到国际社会的广泛关注与研究。

将太阳能转换为电能的重要器件之一就是太阳电池。

2009年,日本人Kojim等首先将有机-无机杂化的钙钛矿材料应用到量子点敏化太阳电池中,制备出第一块钙钛矿太阳电池,并实现了 3.8%的效率。

但这种钙钛矿材料在液态电介质中很容易溶解,该电池仅仅存在了几分钟级宣告失败,随后,Park等人于2011年将CH3NH3PbI纳米晶粒改为2-3nm,效率达到了6.5%。

由于仍然采用液态电解质,仅仅经过10min,电池效率就衰减了80%。

为解决钙钛矿的稳定性问题,2012年Kim等人将一种固态空穴传输材料(spiro-OMeTAD)引入到钙钛矿太阳电池中,制备出第一块全固态钙钛矿太阳电池,电池效率达到了9.7%。

钙钛矿太阳能电池

钙钛矿太阳能电池

钙钛矿太阳能电池————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:钙钛矿太阳能电池简述杨皓辰(天津大学北洋园校区化工学院2013级化工一班,天津300350)摘要:太阳能电池是当今新能源的典型代表,钙钛矿则是太阳能电池发展中一个新兴的朝阳领域。

为研究钙钛矿太阳能电池的性质,进而对现有的钙钛矿太阳能电池技术进行一定的改进创新,本实验小组对钙钛矿的基本结构、钙钛矿太阳能电池的基本结构,钙钛矿电池几种不同的制备方法等进行了研究和实验。

发现溶液法仍是现在最普遍易行的方法,与此科学家们也在不断革新其制备方法。

在研究实验过程中,我们还了解到钙钛矿太阳能电池虽然是一个有前途的研究热点,但同时也存在着一定的问题,有待我们进行改进。

最后,提出了一些发展展望。

关键词:钙钛矿太阳能电池;结构;制备;前景;缺点Abstract:Solar cell is the typical representative of new energy. Perovskite is a promising area of the development of solar cell. To study some aspects of the qualities of perovskite solar cell and have some innovation of the appliance of perovskite solar cell, our project group have some experiment and research on the structure of perovskite and perovskite solar cell, and some methods of preparation. We find that the solution method is still the most popular and easy-going. At the same time, lots of scientist are trying some creative methods of preparation of perovskite. During our experiment, we also learn that despite the fact that perovskite solar cell is a hot study direction, there are some problems that we have to solve. Finally, we make some outlook of perovskite solar cell.Key word:perovskite solar cell; structure; preparation; prospect; weakness一、钙钛矿的基本结构理想的钙钛矿结构组成为ABO3,它是以B位或A位阳离子为结点的立方晶体,基本单元如图1a,如果从B位阳离子的配位多面体角度观察,钙钛矿的结构是由BO6八面体共定点组成的三维网格,A阳离子填充于其间形成的十二面空穴中。

钙钛矿太阳能电池及其空穴传输研究综述

钙钛矿太阳能电池及其空穴传输研究综述

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钙钛矿电池和燃料敏化电池综述

钙钛矿电池和燃料敏化电池综述

CHANGSHA UNIVERSITY OF SCIENCE &TECHNOLOGY新能源材料(论文)文献综述题目:染料敏化太阳能电池与钙钛矿太阳能电池概述学生姓名:学号:班级:专业:指导教师:2015年1月4日染料敏化太阳能电池钙钛矿太阳能电池概述一、引言进入 21 世纪,世界人口的剧烈增长和环境污染的日益严重,还有能源的枯竭以及生态环境的破坏,使人类对能源尤其是清洁的新能源的开发利用有了更大的需求。

太阳能是一种可再生能源,并且具有取之不尽,功率巨大,使用安全等优点,引起了人们极大的关注,而太阳能电池是开发利用太阳能最有效的方法之一。

近年来太阳能电池的产量以每年 30%的速度增长。

预计到本世纪中叶,它将占世界总发电量的 15~20%。

太阳能电池是利用太阳光和材料相互作用直接产生电能的,是对环境无污染的可再生能源。

它的应用可以解决人类社会发展在能源需求方面的问题。

太阳能是一种储量极其丰富的洁净能源,太阳每年向地面输送的能量高达 3×1024焦耳,相当于世界年耗能量的 1.5 万倍。

因此太阳能电池作为人们利用可持续的太阳能资源,是解决世界范围内的能源危机和环境问题的一条重要途径。

然而,提高太阳能电池的转化效率以及降低成本一直是学者们努力的方向。

其中,染料敏化太阳能电池和钙钛矿太阳能电池以其低价的成本和较高的转化效率获得了科学家们的青睐。

摘要:关键词:染料敏化太阳能电池纳米多孔半导体单一敏化染料准固态电解质固态电解质染料敏化太阳能电池的效率钙钛矿太阳能电池钙钛矿材料CH3NH3PbX3的制备方法钙钛矿太阳能电池研究进展二、染料敏化太阳能电池的相关研究2.1 工作原理当太阳光照射在染料敏化太阳能电池上,染料分子中基态电子被激发,激发态染料分子将电子注入到纳米多孔半导体的导带中,注入到导带中的电子迅速富集到导电玻璃面上,传向外电路,并最终回到对电极上。

而由于染料的氧化还原电位高于氧化还原电解质电对的电位,这时处于氧化态的染料分子随即被还原态的电解质还原。

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† 通信作者. E-mail: xdzhang@
© 2015 中国物理学会 Chinese Physical Society

038805-1
物 理 学 报 Acta Phys. Sin. Vol. 64, No. 3 (2015) 038805
钙钛矿太阳电池中, A 离子通常指的是有机阳 离子, 最常用的为 CH3NH+3 (RA = 0.18 nm [20]), 其 他 诸 如 NH2CH=NH+2 (RA = 0.23 nm [21]), CH3CH2NH+3 (RA = 0.19—0.22 nm) 也 有 一 定 的应用. B 离子指的是金属阳离子, 主要有 Pb2+
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物 理 学 报 Acta Phys. Sin. Vol. 64, No. 3 (2015) 038805
Al2O3, 形成如图 3 (b) 所示的一种介观超结构的异 质结型太阳电池 [11]. 更进一步地, 去掉绝缘的支架 层, 如图 3 (c) 所示, 制备出具有类似于 p-i-n 结构平 面型异质结电池 [14]. Gratzel 等还在介孔结构基础 上将 HTM 层直接去掉, 形成 CH3NH3PbI3/TiO2 异质结, 制备出一种无 HTM 层结构, 如图 3 (d) 所 示, 获得了 5.5% 的转换效率 [12]. 中科院的孟庆波 教授在此基础上采用两步法制备钙钛矿薄膜, 实现
电子传输层需要具有较高的电子迁移率, 其导 带最小值要低于钙钛矿材料的导带最小值, 便于接 收由钙钛矿层传输的电子, 并将其传输到 FTO 电 极中. 目前, 钙钛矿太阳电池中多采用介孔 TiO2 作为 ETM. 介孔 TiO2 层的厚度对电池的短路电流 (Jsc) 影响不大, 但对开路电压 (Voc) 影响显著 [28]. 但是 TiO2 的制备过程需要经过 500 ◦C 的高温热处 理, 这使得电池衬底的选择受到很大限制. Liu 等 人 [29] 采用溶胶 -凝胶的方法制备 ZnO 来代替 TiO2 作为电子传输层, 迁移率要明显高于 TiO2, 室温下 即可制备, 不但可选择聚酰亚胺等柔性衬底, 而且 还免去了制备介孔层, 简化了工艺. Snaith 采用介 孔 Al2O3 代替 TiO2, Al2O3 在电池中并不参与电子
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0 2009
2011
2012 ࣲ͋
2013
2014
图 1 钙钛矿太阳电池效率发展图
2014 年初, 韩国的 KRICT 研究所已经将钙钛 矿 电 池 的 转 换 效 率 提 升 到 17.9% [16]. 到 5 月 份, Yang 等更是通过掺 Y 修饰 TiO2 层, 将转换效率提 升到 19.3%[17]. 现在 KRICT 研究所已经制备出转 换效率为 20.2% 的钙钛矿太阳电池, 并已经过认证, 这种提升速度前所未有.
一种基于钙钛矿结构的 CH3NH3PbX3(X 代表 卤族元素) 材料的太阳电池引起了全世界的关注. 自 2009 年制备出第一块电池 [1], 到现在为止, 钙钛 矿太阳电池的最高效率已达到 20.2%.
钙钛矿太阳电池是由染料敏化电池演化而来. CH3NH3PbX3 材料吸收系数高达 105; 通过调节钙 钛矿材料的组成, 可改变其带隙 [2] 和电池的颜色, 制备彩色电池 [3]. 另外, 钙钛矿太阳电池还具有成
关键词: 钙钛矿材料, 太阳电池, 晶体结构, 电荷传输层 PACS: 88.40.H–, 84.40.J–, 88.40.hj
DOI: 10.7498/aps.64.038805
1引 言
面对目前能源危机及环境污染, 太阳能作为一 种可再生能源, 是满足全球范围内日益增长的能源 需求的重要方法之一. 将太阳能转换为电能的一种 有效的方法是制备基于光生伏特效应的太阳电池. 研发高效低成本的新型太阳电池, 是实现太阳能光 伏发电广泛应用的技术基础.
本低, 制备工艺简单, 以及可制备柔性 [4]、透明 [5] 及叠层电池 [6] 等一系列优点, 而且其独特的缺陷特 性 [7,8], 使钙钛矿晶体材料既可呈现 n 型半导体的 性质, 也可呈现 p 型半导体的性质, 故而其应用更 加多样化. 而且 CH3NH3PbX3 具有廉价、可溶液制 备的特点, 便于采用不需要真空条件的卷对卷技术 制备, 这为钙钛矿太阳电池的大规模、低成本制造 提供可能.
基于有机 -无机杂化钙钛矿材料 (CH3NH3PbX3) 制备的太阳电池效率自 2009 年从 3.8% 增长到 19.6%, 因其较高的光吸收系数, 较低的成本及易于制备等优势获得了广泛关注. 钙钛矿材料不仅可以作为光吸收层, 还可用作电子和空穴传输层, 以此制备出不同结构的钙钛矿太阳电池: 介孔结构、介观超结构、平面结构、无 HTM 层结构和有机结构. 除此之外, 钙钛矿材料制备方法的多样性使其更具吸引力, 目前已有一步溶液法、 两步连续沉积法、双源共蒸发法和溶液 -气相沉积法. 本文主要介绍了钙钛矿太阳电池的发展历程、工作原理 及钙钛矿薄膜的制备方法等. 详细阐述了电池每一层的具体作用和针对现有的钙钛矿结构各层材料的优化, 最后介绍了钙钛矿太阳电池所面临的问题和发展前景, 以期对钙钛矿太阳电池有进一步的了解, 为制备新型 高效的钙钛矿太阳电池打下坚实的基础.
(RB = 0.119 nm) 和 Sn2+ (RB = 0.110 nm). X 离子为卤族阴离子, 即 I− (RX = 0.220 nm)、Cl− (RX = 0.181 nm) 和 Br− (RX = 0.196 nm).
2.2 电池结构介绍
如图 3 (a) 所示, 介孔结构的钙钛矿太阳电池 为: FTO 导电玻璃、TiO2 致密层、TiO2 介孔层、钙 钛矿层、HTM 层、金属电极. 在此基础上, Snaith 等 把 多 孔 支 架 层 n 型 半 导 体 TiO2 换 成 绝 缘 材 料
A
B X
(a)
图 2 钙钛矿晶体结构 [18] 立方八面体
(b) (a) BX6 八面体; (b)AX12
钙钛矿晶体的稳定性以及可能形成的结构主
要是由容差因子 (t) 和八面体因子 (µ) பைடு நூலகம்决定. 其 中, t = √ RA + RX , µ = RB/RX, RA, RB, RX
2(RB + RX) 分别指的是 A 原子、B 原子、X 原子的半径. 当满足
物 理 学 报 Acta Phys. Sin. Vol. 64, No. 3 (2015) 038805
专题: 新型太阳能电池专题
钙钛矿太阳电池综述∗
姚鑫 丁艳丽 张晓丹† 赵颖
(南开大学光电子薄膜器件与技术研究所, 天津 300071) ( 2014 年 10 月 17 日收到; 2014 年 12 月 3 日收到修改稿 )
(a)
(b)
SiO
(c)
(d)
(e)
图 3 钙钛矿太阳电池结构 [25] (a) 介孔结构; (b) 介观超结构; (c) 平面结构; (d) 无 HTM 结构; (e) 有机结构 [26] (BL: 致密 TiO2; Perovskite: 钙钛矿)
在钙钛矿太阳电池中致密 TiO2 作为阻挡层, 在 FTO 与 TiO2 之间形成了肖特基势垒, 有效地阻 止了电子由 FTO 向 HTM 及空穴由 HTM 向 FTO 的回流. 致密层的厚度 [27] 对电池的性能起着重要 的影响, 一般取 40—70 nm.
随 后 Snaith 等 [11] 首 次 将 Cl 元 素 引 入 钙 钛 矿 中, 并 使 用 Al2O3 替 代 TiO2, 证 明 钙 钛 矿 不 仅 可 作 为 光 吸 收 层, 还 可 作 为 电 子 传 输 层 (electron transport material, ETM), 所 得 电 池 效 率 为 10.9%. 同 样 是 在 2012 年, 瑞 士 的 Etgar 等 [12] 在 CH3NH3PbI3 后直接沉积 Au 电极, 形成 CH3NH3PbI3/TiO2 异质结, 所制得的电池效率为 7.3%. 这说明钙钛矿材料除可用作光吸收层和电 子传输层外, 还可用作空穴传输层.
0.81 < t < 1.11 和 0.44 < µ < 0.90 时, ABX3 化合 物为钙钛矿结构, 其中 t = 1.0 时形成对称性最高
的立方晶格; 当 t 位于 0.89—1.0 之间时, 晶格为菱
面体 (rhombohedral) 结构 (三方晶系); 当 t < 0.96 时, 对称性转变为正交 (orthorhombic) 结构 [19].
∗ 国 家 “973” 重 点 基 础 研 究 发 展 计 划 项 目 (批 准 号: 2011CBA00706, 2011CBA00707)、 天 津 市 科 技 支 撑 项 目 (批 准 号: 12ZCZDGX03600)、天津市重大科技支撑计划项目 (批准号: 11TXSYGX22100)、高等学校博士学科点专项科研基金资助课题 (批 准号: 20120031110039)、科技部 863 高技术发展计划 (批准号: 2013AA050302) 和国家自然科学基金 (批准号: 61474065) 资助的 课题.
的传输, 仅起支架作用, 电子是在钙钛矿中进行输 运的, 如图 4 所示, 而且与 TiO2 相比电子在钙钛矿 中的传输更快. Bi 等人 [30] 采用 ZrO2 纳米颗粒代 替 TiO2 充当电极, ZrO2 与 Al2O3 相同都不参与电 子的传输, 制备所得的电池开压与载流子寿命都要
钙 钛 矿 太 阳 电 池 自 2013 年 开 始 迅 猛 发 展. Gratzel 等人 [13] 首次采用两步沉积方法制备钙钛 矿薄膜, 电池效率达到 15%. 随后 Snaith 等 [14] 采 用共蒸发方法制备钙钛矿薄膜, 形成了一种全新的 平面异质结电池, 效率达到 15.4%, 引起了全世界 的瞩目. 同样是在 2013 年, Yang 等 [15] 采用溶液法 和蒸发法相结合的方法制备钙钛矿薄膜, 所得电池 效率为 12.1%.
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