无空穴传输材料钙钛矿太阳能电池20141020
钙钛矿ppt
FIVE 市场化问题
1、没有严格的器件性能评估方法。 2、 电池效率的可重现性差。 3、 材料对空气和水的耐受性以提高器件的稳定性差。 4、 电池材料有毒。 5、 无法大规模生产。
钙钛矿矿物就是Байду номын сангаасBNNO（或Ba，Ni共改性
金属电极 HTM
钙钛矿光敏层 ETM FTO 玻璃
FOUR 光转化为电能
激子生成示意图
太阳光入射到电池吸收层后随即被吸收， 光子的能量将原来束缚在原子核周围的电 子激发，使其形成自由电子。 由于物质整体上必须保持电中性，电子被 激发后就会同时产生一个额外的带正电的 对应物，物理学上将其叫做空穴。这样的 一个“电子--空穴对”就是科学家们常说 的“激子”。
光阳极：FT0和|T0导电玻璃 电子传输层(ETL)：接收带负电荷的电子载流子并且传输电子载流子的 材料，n型半导体。作用：促进光生电子-空穴对分离，提高电荷传输 效率。实验中背电极(Ag电极)一般用Ti02，但Ti02吸收紫外光产生光生 空穴影响钙钛矿太阳能电池的稳定性，所以空穴传输层用ZnO， Al2O3,Wo3，Zr0代替 光吸收层：钙钛矿层，收太阳光产生电子光阳极(FTO/To)空穴对，从 而高效的传输电子和空穴； 玻璃空穴传输层(HTL)：传输空穴；作用：促进电子和空穴在界面处的 分离，减钙钛矿太阳能电池的结构少复合，提高电池性能。实验中都 是spiro- OMe TAD，然而 spIro- OMe TAD的价格P型半导体昂贵、制备 工艺复杂，不利于大面积投入钙钛矿层到生产中，所以用P3HT， PCBM等有机物代替 背阴极：Au或Ag
的KNbO 3纳米晶体）越来越普及的电子设备，如手机和笔
钙钛矿太阳电池综述
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专题, 新型太阳能电池专题
钙钛矿太阳ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ池综述∗
姚鑫 丁艳丽 张晓丹 † 赵颖
jyyydRV U南开大学光电子薄膜器件与技术研究所- 天津
U kyR9 年 Ry 月 Rd 日收到c kyR9 年 Rk 月 j 日收到修改稿 V
A B X
2009
2011
2012 ࣲ͋
2013
2014
(a)
(b)
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钙钛矿晶体结构 [R3]
UV "s6 八面体c U#Vs12
图R
钙钛矿太阳电池效率发展图
立方八面体
kyR9 年初- 韩国的 E_A*h 研究所已经将钙钛 矿电池的转换效率提升到 RdXNW [Re] X 到 8 月份uM; 等更是通过掺 u 修饰 hBP2 层- 将转换效率提 升到 RNXjW[Rd] X 现在 E_A*h 研究所已经制备出转 换效率为 kyXkW 的钙钛矿太阳电池- 并已经过认 证- 这种提升速度前所未有X
∗ 国 家 dzNdjǴ 重 点 基 础 研 究 发 展 计 划 项 目 U批 准 号,
及叠层电池 []6 等一系列优点- 而且其独特的缺陷特 性 [d,3] - 使钙钛矿晶体材料既可呈现 M 型半导体的 性质- 也可呈现 T 型半导体的性质- 故而其应用更 加多样化X 而且 *>3 L>3 S#s3 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X kyyN 年- 日本人 FB?B`Q EQDBK 等 [R] 首次将 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 jX3W 的效率X 但是这种钙钛矿材料在液态电解 质中很容易溶解- 该电池仅仅存在了几分钟即宣告 失败X 随后- S`F 等 [N] 于 kyRR 年将 *>3 L>3 S#A3 纳米晶粒改为 kěj MK- 效率提高到 eX8WX 但是由 于仍然采用液态电解质- 仅仅经过 RyKBM- 电池效 率就衰减了 3yWX 为解决钙钛矿太阳电池的稳定性问题- kyRk 年 >mB@a2QM EBK 等人 [Ry] 将一种固态的空穴传输材
《咔唑类D-π-D型空穴传输材料制备及在钙钛矿太阳能电池中的应用》范文
《咔唑类D-π-D型空穴传输材料制备及在钙钛矿太阳能电池中的应用》篇一一、引言随着环保意识的增强和可再生能源的追求，钙钛矿太阳能电池（PSCs）因其高效率、低成本和可制备大面积器件等优点，受到了广泛关注。
在钙钛矿太阳能电池中，空穴传输材料（HTM）作为核心部分之一，起着传输和收集空穴、抑制电荷复合的重要作用。
本文旨在研究咔唑类D-π-D型空穴传输材料的制备及其在钙钛矿太阳能电池中的应用。
二、咔唑类D-π-D型空穴传输材料的制备咔唑类D-π-D型空穴传输材料是一种具有优异性能的有机材料，其制备过程主要包括以下几个步骤：1. 材料选择与合成：选择合适的咔唑类单体作为原料，通过聚合反应或共价键合等方式，制备出D-π-D结构的咔唑类化合物。
2. 溶液制备：将合成的咔唑类化合物溶解在有机溶剂中，制备成适合旋涂成膜的溶液。
3. 薄膜制备：将咔唑类溶液通过旋涂、热退火等工艺，制备成均匀、致密的薄膜。
三、咔唑类D-π-D型空穴传输材料在钙钛矿太阳能电池中的应用咔唑类D-π-D型空穴传输材料因其良好的导电性、高透明度和优异的稳定性，被广泛应用于钙钛矿太阳能电池中。
其应用过程如下：1. 电池结构：咔唑类D-π-D型空穴传输材料通常作为电池的空穴传输层，与钙钛矿光吸收层和其他电极组成PSCs的三明治结构。
2. 传输和收集空穴：咔唑类空穴传输材料具有良好的电子能级匹配性，能有效传输和收集空穴，提高电池的电荷收集效率。
3. 抑制电荷复合：咔唑类材料能有效抑制电荷在电池内部的复合，提高电池的稳定性。
4. 性能优化：通过调整咔唑类空穴传输材料的结构和成分，可以进一步优化PSCs的性能，如提高电池的填充因子和转换效率等。
四、实验结果与讨论本实验制备了不同厚度的咔唑类D-π-D型空穴传输材料薄膜，并对其在钙钛矿太阳能电池中的应用进行了研究。
实验结果表明，适量的咔唑类空穴传输材料能有效提高钙钛矿太阳能电池的光电转换效率和稳定性。
此外，我们还研究了咔唑类材料的结构与性能之间的关系，发现通过调整材料的结构和成分，可以进一步优化PSCs的性能。
反式钙钛矿太阳能电池结构
反式钙钛矿太阳能电池结构太阳能电池作为一种重要的可再生能源装置，不断受到科学家和工程师的关注。
反式钙钛矿太阳能电池是太阳能电池中的一种新型结构，具有较高的光电转换效率和较低的制备成本，因此备受研究者的关注。
本文将重点介绍反式钙钛矿太阳能电池的结构和工作原理。
反式钙钛矿太阳能电池的结构主要包括透明导电玻璃基底、电子传输层、光敏层、空穴传输层和金属电极等。
首先是透明导电玻璃基底，它具有高透光性和良好的导电性，能够使光线尽可能地透过。
然后是电子传输层，它通常是由一层电子传输材料构成，如二氧化钛或二氧化锌。
这一层的作用是将光子吸收后产生的电子从光敏层传导出来。
光敏层是反式钙钛矿太阳能电池的关键部分，它是由反式钙钛矿材料构成的，如甲基胺铅碘（CH3NH3PbI3）等。
光敏层能够吸收光子并将其转化为电子，进而产生电流。
反式钙钛矿材料具有优异的光电转换性能，其带隙能够调控，从而使其能够吸收更广谱的光线。
此外，反式钙钛矿材料还具有较长的载流子寿命和较高的载流子迁移率，有利于电荷的传输和收集。
空穴传输层通常由有机材料构成，如聚合物或碳纳米管等。
空穴传输层的作用是将光敏层中产生的空穴传导到金属电极上，从而形成电流。
最后是金属电极，它能够有效地收集电子和空穴，并将它们导出。
反式钙钛矿太阳能电池的工作原理如下：当光线照射到太阳能电池上时，光子被光敏层吸收并激发产生电子和空穴。
光敏层中的电子被电子传输层传导出来，而空穴则通过空穴传输层传导到金属电极上。
电子和空穴的传导形成电流，从而产生电能。
反式钙钛矿太阳能电池具有以下几个优点：首先，它具有较高的光电转换效率，可以将太阳光转化为电能的效率达到较高水平。
其次，制备反式钙钛矿太阳能电池的成本相对较低，因为它所需的材料和工艺相对简单。
此外，反式钙钛矿太阳能电池的制备过程也相对环保，不会对环境造成过多的污染。
反式钙钛矿太阳能电池是一种具有较高光电转换效率和较低制备成本的新型太阳能电池。