有机无机杂化钙钛矿太阳能电池材料的电子辐照降解机制研究与电子显微成像条件探索 被引量：7

1

作者 陈朕欣 柯小行 +3 位作者 朱陆军 朱城 陈棋 隋曼龄 《电子显微学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期15-21,共7页

有机无机杂化钙钛矿材料由于其优异的光电性能及其在光伏器件中巨大的应用前景,在近年来引起广泛的关注并得到迅速的发展。有机无机杂化钙钛矿材料作为太阳能电池器件中的吸光层,其性能与其微结构密切相关。然而由于其有机无机杂化的性... 有机无机杂化钙钛矿材料由于其优异的光电性能及其在光伏器件中巨大的应用前景,在近年来引起广泛的关注并得到迅速的发展。有机无机杂化钙钛矿材料作为太阳能电池器件中的吸光层,其性能与其微结构密切相关。然而由于其有机无机杂化的性质,通过电子显微镜研究其结构与微结构时,极易受到电子束辐照损伤而降解,而其降解机制尚不明确。本文以典型的有机无机杂化钙钛矿材料MAPbI_3为研究对象,分别在SEM和TEM中通过改变电子束的加速电压与辐照剂量,研究其形貌变化、结构转变及微结构演变,分析不同电压下的降解机制,并探索出低损的成像条件。结果表明,MAPbI_3在SEM的低电压作用下,极易在晶界处产生缺陷并导致薄膜开裂;而在TEM中,60 kV加速电压对MAPbI_3的辐照损伤以电离损伤引起的局部加热为主,并导致相变,而300 kV加速电压导致MAPbI_3降解为PbI_2是较高电压下主要的辐照损伤机制。 展开更多

关键词 有机无机杂化钙钛矿太阳能电池材料 能源材料 扫描电镜 透射电镜 辐照损伤

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有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池的研究进展 被引量：10

2

作者 陈超 杨修春 刘巍 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期811-820,共10页

有机-无机杂化钙钛矿材料不仅具有较高的光吸收能力和载流子迁移率,同时具有双极性特征以及合成方法简单等优点,目前已成为最有发展前途的太阳能电池材料,其光电转化效率在7年内从3.8%迅速提升到20%以上,并有进一步提高的空间。简单介... 有机-无机杂化钙钛矿材料不仅具有较高的光吸收能力和载流子迁移率,同时具有双极性特征以及合成方法简单等优点,目前已成为最有发展前途的太阳能电池材料,其光电转化效率在7年内从3.8%迅速提升到20%以上,并有进一步提高的空间。简单介绍了钙钛矿材料的结构与性质,综述了钙钛矿太阳能电池的研究进展,指出了目前电池发展中亟需解决的问题及未来的发展方向。 展开更多

关键词 有机-无机杂化钙钛矿 太阳能 复合材料 介孔结构 平面异质结

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无机电荷传输层在有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池中的应用及研究进展 被引量：2

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作者 彭家奕 夏雪峰 +3 位作者 江奕华 邹敏华 王晓峰 李璠 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第23期4027-4040,4060,共15页

近年来,基于有机-无机杂化钙钛矿材料为光活性层构建的太阳能电池由于具有直接带隙、吸光系数高、激子束缚能低、激子和载流子扩散距离长,以及成本低、制备工艺简单、光电转换率高、易于实现大面积柔性器件等优点,而成为当今新型光伏技... 近年来,基于有机-无机杂化钙钛矿材料为光活性层构建的太阳能电池由于具有直接带隙、吸光系数高、激子束缚能低、激子和载流子扩散距离长,以及成本低、制备工艺简单、光电转换率高、易于实现大面积柔性器件等优点,而成为当今新型光伏技术中一颗耀眼的新星。在钙钛矿太阳能电池中,电荷传输层在提高光电转换效率、稳定性及寿命等方面扮演着非常重要的角色,其中无机电荷传输层因具有载流子迁移率高、稳定性好、制备工艺简单等优势越来越受到人们的关注。本文总结了无机电荷传输层在钙钛矿太阳能电池中的应用,详细介绍了各种无机电子/空穴传输层在钙钛矿太阳能电池中的研究进展,并对其发展趋势进行了展望。 展开更多

关键词 有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池 电荷传输层 无机材料

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有机/无机杂化钙钛矿太阳能电池S形电流扭结的集总参数等效电路模型 被引量：3

4

作者 刘竞贤 陈考铭 +2 位作者 马韵涵 黄君凯 邓婉玲 《材料研究与应用》 CAS 2022年第5期746-751,共6页

提出一种改进的太阳能电池集总参数等效电路模型,可以实现对S形电流电压曲线的准确拟合。该改进模型使用四个二极管,采用分区和Lambert W函数方法建立结点电压显式算法,获得电流-电压显式方程。与具有多个子电路的电路模型比较,改进模... 提出一种改进的太阳能电池集总参数等效电路模型,可以实现对S形电流电压曲线的准确拟合。该改进模型使用四个二极管,采用分区和Lambert W函数方法建立结点电压显式算法,获得电流-电压显式方程。与具有多个子电路的电路模型比较,改进模型中加入分流电阻,结构上更加完整。此外,该模型可以描述S形曲线,对较大正向电压下I-V特性第一象限的指数型曲线可实现良好拟合。基于该模型解析求解算法,可避免长时间数值迭代计算,获得满足误差要求的计算结果,利于仿真电路和模型参数提取。 展开更多

关键词 有机/无机杂化钙钛矿太阳能电池 S形伏安特性 集总参数模型 电流扭结 解析求解

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有机-无机杂化钙钛矿太阳电池的研究进展 被引量：4

5

作者 吴刚 张欣茜 +1 位作者 顾卓伟 陈红征 《中国材料进展》 CAS CSCD 北大核心 2015年第2期136-143,共8页

可溶液加工的高效太阳电池及其活性层材料一直是全世界学术界与产业界关注与研究的热点。近年来,由于优异的光吸收特性和载流子传输能力,以及相对简单的制备方法,具有立体三维结构的有机-无机杂化钙钛矿晶体材料在太阳电池中的应用受到... 可溶液加工的高效太阳电池及其活性层材料一直是全世界学术界与产业界关注与研究的热点。近年来,由于优异的光吸收特性和载流子传输能力,以及相对简单的制备方法,具有立体三维结构的有机-无机杂化钙钛矿晶体材料在太阳电池中的应用受到越来越多的关注,并在过去的两年内取得了重大的研究进展。有机-无机杂化钙钛矿太阳电池的光电转化效率(PCE)纪录被不断刷新,目前已达19.3%,与无机太阳电池相当。主要从有机-无机杂化钙钛矿材料的结构与性质、有机-无机杂化钙钛矿薄膜材料的制备方法、纳米多孔载体结构和平板结构钙钛矿太阳电池、杂化钙钛矿太阳电池的稳定性4个方面,介绍了有机-无机杂化钙钛矿太阳电池近期的研究进展,并对其发展方向进行了展望。 展开更多

关键词 有机-无机杂化钙钛矿太阳电池 材料类型 薄膜制备方法 平板结构 稳定性

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CH_(3)NH_(3)多聚体的形成对有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池性能的影响

6

作者 张翱 张春秀 +3 位作者 张春梅 田益民 闫君 孟涛 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第16期356-362,共7页

采用第一性原理在MP2/aug-cc-PVTZ水平下优化得到CH_(3)NH_(3)多聚体的几何构型,发现多聚体中CH_(3)NH_(3)沿C-N轴取向,多聚体随着CH_(3)NH_(3)数量增加有收缩趋势,这有利于无机框架的结构稳定,多聚体的总偶极矩随着CH_(3)NH_(3)数量线... 采用第一性原理在MP2/aug-cc-PVTZ水平下优化得到CH_(3)NH_(3)多聚体的几何构型,发现多聚体中CH_(3)NH_(3)沿C-N轴取向,多聚体随着CH_(3)NH_(3)数量增加有收缩趋势,这有利于无机框架的结构稳定,多聚体的总偶极矩随着CH_(3)NH_(3)数量线性增加,这导致了CH_(3)NH_(3)PbI_(3)异质结的强极化.CH_(3)NH_(3)多聚体中未配对电子分布在每个CH_(3)NH_(3)的NH_(3-)端,轨道能量在-4.4—-3.2 eV之间.计算静电势矢量场发现CH_(3)NH_(3)~+具有强亲电性,NH_(3-)端比CH_(3-)端有更强的亲电性,CH_(3)NH_(3)单体和CH_(3)NH_(3)多聚体具有弱亲电性和亲核性,CH_(3)NH_(3)多聚体的形成有效地减少CH_(3)NH_(3)与无机[PbI_(3)]-框架之间的非谐振声子振动模式,这有利于提高CH_(3)NH_(3)PbI_(3)异质结中载流子传输.电场作用下CH_(3)NH_(3)五聚体中未配对电子通过量子跃迁机制沿着C-N轴发生转移,施加不同方向电场电子的转移效率是不一样的,转移电子数量随着电场强度增加而增加,通过这样的跃迁机制在外电场作用下电子很容易注入CH_(3)NH_(3)PbI_(3)形成CH_(3)NH_(3)多聚体.这些计算结果将有助于更深刻地理解有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池高光电转换效率的根源. 展开更多

关键词 有机-无机杂化钙钛矿 太阳能电池 第一性原理计算

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有机无机杂化钙钛矿太阳能电池简介

7

作者 曾李阳 林柏霖 《自然杂志》 2017年第5期347-352,共6页

由于近年来人们对于能源和环境问题的重视,有机无机杂化钙钛矿受到了越来越多的关注。钙钛矿作为一种兼具了有机组分和无机组分优点的材料,在光伏发电、发光、铁电、光探测器等领域有着很好的应用前景。钙钛矿作为光伏材料具有晶形规整... 由于近年来人们对于能源和环境问题的重视,有机无机杂化钙钛矿受到了越来越多的关注。钙钛矿作为一种兼具了有机组分和无机组分优点的材料,在光伏发电、发光、铁电、光探测器等领域有着很好的应用前景。钙钛矿作为光伏材料具有晶形规整、吸收光范围广、吸光量大、光致发光寿命长、荧光强度高等多种优越的性能,可有效降低太阳能电池产业的生产成本,减少电池制备过程的能耗并缓解环境污染,提高电池的光电转化效率;而将其用作光致发光材料可得到光强更强、光子寿命更长的荧光。本文主要介绍了近年来被用于制作太阳能电池的多种钙钛矿材料与器件,并对钙钛矿太阳能电池的发展趋势进行了探讨。 展开更多

关键词 有机无机杂化钙钛矿 电子效应 光伏材料

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无铅和少铅的有机-无机杂化钙钛矿太阳电池研究进展 被引量：5

8

作者 陈亮 张利伟 陈永生 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期29-46,共18页

基于有机-无机杂化卤化铅材料的钙钛矿太阳电池的转换效率在短短几年内已迅速突破22%,为未来能源问题的解决带来了曙光,同时也引起了高度重视.但紧随其后的商品化、产业化发展需求极大地增加了对绿色、无毒的高效无铅钙钛矿太阳电池进... 基于有机-无机杂化卤化铅材料的钙钛矿太阳电池的转换效率在短短几年内已迅速突破22%,为未来能源问题的解决带来了曙光,同时也引起了高度重视.但紧随其后的商品化、产业化发展需求极大地增加了对绿色、无毒的高效无铅钙钛矿太阳电池进行研究和开发的重要性和紧迫性.为进一步加快环境友好型钙钛矿太阳电池的研发进度,对目前无铅和少铅钙钛矿太阳电池的发展现状进行了综述.着重讨论了替代元素种类及其浓度、制备工艺等对薄膜和电池性能的影响,以期对电池的工作机理、替代元素的作用机理有更加深刻的认识,为新型环保、高效的钙钛矿太阳电池的制备提供指导. 展开更多

关键词 有机-无机杂化钙钛矿材料 太阳电池 无铅材料 少铅材料

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杂化钙钛矿太阳能电池结构及光吸收层组成优化研究进展 被引量：3

9

作者 孔梦琴 万丽 +3 位作者 李琴 胡航 张秋萍 王世敏 《电子元件与材料》 CAS CSCD 2015年第12期1-6,共6页

近年来,有机-无机杂化钙钛矿基异质结太阳能电池发展十分迅速,目前最高光电转换效率已突破20%。本文简要概述了杂化钙钛矿基太阳能电池的结构、原理以及常见的杂化钙钛矿薄膜的制备方法,详细总结了近年来器件结构和杂化钙钛矿材料不断... 近年来,有机-无机杂化钙钛矿基异质结太阳能电池发展十分迅速,目前最高光电转换效率已突破20%。本文简要概述了杂化钙钛矿基太阳能电池的结构、原理以及常见的杂化钙钛矿薄膜的制备方法,详细总结了近年来器件结构和杂化钙钛矿材料不断优化的成果和相关研究进展,重点阐述了器件的结构和组成对杂化钙钛矿基太阳能电池光电转换效率的影响,并对有机-无机杂化钙钛矿基太阳能电池未来的研究前景进行了展望。 展开更多

关键词 有机-无机杂化钙钛矿 太阳能电池 综述 制备方法 结构 组成

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杂化钙钛矿太阳能电池光吸收层薄膜致密性对其效率影响的研究进展 被引量：1

10

作者 陈苗苗 万丽 +2 位作者 孔梦琴 胡航 王世敏 《电子元件与材料》 CAS CSCD 2016年第9期1-8,共8页

有机-无机杂化钙钛矿基异质结太阳能电池效率提升速度十分迅猛,其光电转换效率极有可能在短时间内提高至25%以上。其中,杂化钙钛矿薄膜的致密性直接关系到薄膜性能的优劣,对获得高效率太阳能电池具有重要影响。介绍了杂化钙钛矿材料的特... 有机-无机杂化钙钛矿基异质结太阳能电池效率提升速度十分迅猛,其光电转换效率极有可能在短时间内提高至25%以上。其中,杂化钙钛矿薄膜的致密性直接关系到薄膜性能的优劣,对获得高效率太阳能电池具有重要影响。介绍了杂化钙钛矿材料的特性,重点探讨不同方法制备的杂化钙钛矿薄膜致密性对太阳能电池效率的影响,并分析存在的问题和展望其发展前景。 展开更多

关键词 有机-无机杂化钙钛矿 太阳能电池 综述 制备方法 薄膜致密性 光电转换效率

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基于杂化钙钛矿的异质结太阳能电池及其进展

11

作者 王毕 万丽 +7 位作者 张秋萍 罗天月 王世敏 董兵海 赵丽 卢红兵 许祖勋 郭志光 《材料导报（纳米与新材料专辑）》 EI CAS 2014年第2期199-204,共6页

介绍了有机-无机杂化钙钛矿的结构和性能,综述了基于杂化钙钛矿的异质结太阳能电池的研究进展,讨论了杂化钙钛矿不同的制备方法以及光阳极、空穴传输材料和对电极等因素对太阳能电池光电转换效率的影响,并对有机-无机杂化钙钛矿基太阳... 介绍了有机-无机杂化钙钛矿的结构和性能,综述了基于杂化钙钛矿的异质结太阳能电池的研究进展,讨论了杂化钙钛矿不同的制备方法以及光阳极、空穴传输材料和对电极等因素对太阳能电池光电转换效率的影响,并对有机-无机杂化钙钛矿基太阳能电池未来的研究前景进行了展望。 展开更多

关键词 有机-无机杂化钙钛矿 光阳极 空穴传输材料 对电极 太阳能电池

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气相沉积法制备有机—无机杂化钙钛矿研究进展

12

作者 石琳 王振龙 +2 位作者 白学林 苏文涛 张甲 《节能技术》 CAS 2016年第6期511-515,共5页

有机—无机杂化钙钛矿材料(简称钙钛矿)因其具有光吸收系数高,电荷扩散长度大,吸收光谱较宽等特点而成为极具潜力的太阳能电池吸光层材料,引起了科学界的广泛关注。2009年至今,基于钙钛矿的太阳能电池的转换效率已经从3.8%提高至20.2%,... 有机—无机杂化钙钛矿材料(简称钙钛矿)因其具有光吸收系数高,电荷扩散长度大,吸收光谱较宽等特点而成为极具潜力的太阳能电池吸光层材料,引起了科学界的广泛关注。2009年至今,基于钙钛矿的太阳能电池的转换效率已经从3.8%提高至20.2%,效率的快速提升得益于钙钛矿薄膜制备方法的不断改进和创新。本文评述了气相沉积法制备钙钛矿薄膜的研究进展,重点分析了溶液—气相沉积法和化学气相沉积法对薄膜物性的调控及其所制备出的薄膜在电池应用中效率,并对比分析了几种气相沉积方法各自的优缺点,提出了未来在钙钛矿薄膜制备方面应当关注的主要问题。 展开更多

关键词 有机-无机杂化钙钛矿 太阳能电池 制备技术 气相沉积法 薄膜质量

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有机无机杂化型钙钛矿材料光电探测器研究进展 被引量：6

13

作者 沈典典 张翔晖 《电子元件与材料》 CAS CSCD 北大核心 2018年第2期7-18,共12页

有机无机杂化钙钛矿材料(CH_3NH_3Pb X_3)因其优异的光电转化效率,在太阳能电池研究方向获广泛关注。因可调禁带宽度、较高电荷迁移率、较大光吸收系数等突出性能,基于CH_3NH_3Pb X_3材料光电探测器的研究成果不断涌现,在未来光电子学... 有机无机杂化钙钛矿材料(CH_3NH_3Pb X_3)因其优异的光电转化效率,在太阳能电池研究方向获广泛关注。因可调禁带宽度、较高电荷迁移率、较大光吸收系数等突出性能,基于CH_3NH_3Pb X_3材料光电探测器的研究成果不断涌现,在未来光电子学、电子信息领域有重要应用前景。本文以CH_3NH_3Pb X_3光电探测器综合性能为出发点,总结了界面工程、能带工程等器件性能提升方法,从光电探测器光谱响应范围、光吸收能力、响应度与检测率、柔性、稳定性五个方面归纳了近年来CH_3NH_3Pb X_3材料光电探测器的研究进展,并对现存挑战和未来前景作出解析与展望。 展开更多

关键词 有机无机杂化钙钛矿 光电探测器 综述 薄膜 纳米结构 光电子 功能材料

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有机-无机杂化钙钛矿光电子器件的钝化技术研究进展(续) 被引量：1

14

作者 车韬 李国辉 +2 位作者 冀婷 郝玉英 崔艳霞 《半导体技术》 CAS 北大核心 2019年第11期825-830,共6页

3从分子层面设计稳定钙钛矿薄膜虽然封装已被证明是一种有效的提高钙钛矿光电子器件寿命的方法,但它是一种后处理方法,在封装之前仍会发生材料降解。因此,寻找解决钙钛矿制作阶段稳定性问题的新策略至关重要。通过使用化学添加剂修饰界... 3从分子层面设计稳定钙钛矿薄膜虽然封装已被证明是一种有效的提高钙钛矿光电子器件寿命的方法,但它是一种后处理方法,在封装之前仍会发生材料降解。因此,寻找解决钙钛矿制作阶段稳定性问题的新策略至关重要。通过使用化学添加剂修饰界面,与钙钛矿材料反应生成稳定的氢键或疏水性官能团,使钙钛矿自身稳定性得到了改善。 展开更多

关键词 钙钛矿薄膜 光电转换效率 SCN 光电子器件 有机-无机杂化钙钛矿 太阳电池

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钙钛矿太阳能电池的研究进展 被引量：9

15

作者 杨英 高菁 +1 位作者 崔嘉瑞 郭学益 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期1131-1138,共8页

钙钛矿太阳能电池由纳米晶致密层、钙钛矿型光活性层CH3NH3Pb X3(X=Cl、Br、I)、空穴传输层及对电极组成。其中光活性层吸光材料的种类及其成膜技术、空穴传输层材料类型及结构设计是影响钙钛矿太阳能电池光电性能的重要因素。本文结合... 钙钛矿太阳能电池由纳米晶致密层、钙钛矿型光活性层CH3NH3Pb X3(X=Cl、Br、I)、空穴传输层及对电极组成。其中光活性层吸光材料的种类及其成膜技术、空穴传输层材料类型及结构设计是影响钙钛矿太阳能电池光电性能的重要因素。本文结合钙钛矿太阳能电池近年来的最新研究进展,对影响器件光电性能的关键因素:光吸收层、空穴传输层、工艺参数以及结构设计等进行综述,同时展望了钙钛矿太阳能电池未来的发展趋势。 展开更多

关键词 有机/无机杂化钙钛矿吸光材料 空穴传输层 工艺参数 结构设计 综述

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醋酸铅添加剂在印刷钙钛矿太阳能电池中的应用 被引量：3

16

作者 明月 胡玥 +2 位作者 梅安意 荣耀光 韩宏伟 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期197-203,共7页

印刷钙钛矿太阳能电池采用无机介孔骨架包覆有机无机杂化钙钛矿材料的器件结构,制备工艺简单,原材料成本低廉,且稳定性优异。然而,在介孔骨架中均匀沉积高质量的钙钛矿材料存在一定困难。本研究通过在典型钙钛矿材料甲胺铅碘(MAPbI_(3)... 印刷钙钛矿太阳能电池采用无机介孔骨架包覆有机无机杂化钙钛矿材料的器件结构,制备工艺简单,原材料成本低廉,且稳定性优异。然而,在介孔骨架中均匀沉积高质量的钙钛矿材料存在一定困难。本研究通过在典型钙钛矿材料甲胺铅碘(MAPbI_(3))前驱液中引入醋酸铅(Pb(Ac)_(2))作为添加剂,加快钙钛矿晶体的成核从而改善其在介孔骨架中的生长和填充。同时,Ac^(–)与MA^(+)所形成的MAAc在热退火过程中逃逸可使得所沉积的钙钛矿光活性层中PbI_(2)略微过量,达到钝化晶界的作用。添加摩尔分数1%Pb(Ac)_(2)的钙钛矿前驱液所制备的印刷钙钛矿太阳能电池的光电转换效率达到15.42%,表明引入添加剂调控钙钛矿光活性层结晶质量是提升印刷钙钛矿太阳能电池性能的有效途径。 展开更多

关键词 有机无机杂化钙钛矿 太阳能电池 醋酸铅 结晶调控 成核生长

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钙钛矿太阳电池吸收层制备工艺 被引量：3

17

作者 吴亚美 杨瑞霞 +3 位作者 田汉民 王如 花中秋 陈帅 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第10期730-738,782,共10页

有机/无机杂化钙钛矿太阳电池因具有高光吸收系数、高转换效率以及低制备成本等优点引起了科学界的广泛关注。综述了近年来有机/无机杂化钙钛矿吸收层几种制备工艺的研究进展,重点分析了目前应用较为广泛且制备工艺相对简单的一步溶液... 有机/无机杂化钙钛矿太阳电池因具有高光吸收系数、高转换效率以及低制备成本等优点引起了科学界的广泛关注。综述了近年来有机/无机杂化钙钛矿吸收层几种制备工艺的研究进展,重点分析了目前应用较为广泛且制备工艺相对简单的一步溶液法和两步连续沉积法的工艺条件对钙钛矿薄膜质量及太阳电池光伏性能的影响,并详细介绍了几种制备工艺存在的主要问题及其调控的研究现状。此外,对后续工艺中的有机空穴传输材料及其溶剂、添加剂对钙钛矿太阳电池稳定性的影响及其调控的研究现状进行了简要阐述。为更好地提高钙钛矿太阳电池的效率和长期稳定性,制备工艺的优化和创新是未来钙钛矿太阳电池发展的趋势。 展开更多

关键词 有机/无机杂化钙钛矿 钙钛矿太阳电池 制备工艺 一步溶液法 两步连续沉积法

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柔性及半透明钙钛矿太阳能电池 被引量：7

18

作者 颜凯 胡显维 +4 位作者 陈补鑫 陈思 高雪 董斌 邹德春 《科学通报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第14期1464-1479,共16页

近几年来,有机-无机杂化的钙钛矿太阳能电池的效率突飞猛进,仅仅4年时间里,基于这类材料的固态太阳能电池效率已经达到了经过认证的22.1%.该效率能够与商用的硅基太阳能电池相媲美,并且已远超有机太阳能电池和染料敏化太阳能电池的效率... 近几年来,有机-无机杂化的钙钛矿太阳能电池的效率突飞猛进,仅仅4年时间里,基于这类材料的固态太阳能电池效率已经达到了经过认证的22.1%.该效率能够与商用的硅基太阳能电池相媲美,并且已远超有机太阳能电池和染料敏化太阳能电池的效率.除了可观的效率,相较于其竞争对手,该类材料具有适应于低温/空气中的溶液处理的能力以及更好的柔性,使其在大规模制备上具有成本优势以及能更好地应用于可穿戴电子设备的能力.本文聚焦于柔性及半透明钙钛矿太阳能电池近期的发展.在柔性钙钛矿太阳能电池方面,讨论了两种主要的器件结构:平面型及纤维型;而在半透明钙钛矿太阳能电池方面,则讨论了两种主要的构造策略:减少膜厚及形成孤立的岛状结构.鉴于该类材料的优势和特性,我们可以确信其在柔性及半透明太阳能电池领域的应用潜力,而这些应用也将进一步推动基于该类材料的太阳能电池的发展. 展开更多

关键词 柔性太阳能电池 半透明太阳能电池 有机-无机杂化钙钛矿 可穿戴电子设备

原文传递

TiO_2纳米阵列的制备、表面修饰及其在钙钛矿太阳电池中的应用 被引量：2

19

作者 程义 陈雪 +5 位作者 高强 谢剑 郑萌 桃李 王浩 张军 《中国科学：技术科学》 EI CSCD 北大核心 2018年第7期736-744,共9页

一维TiO_2纳米阵列具有直接的电子传输通道,在太阳电池中作为电子传导材料引起了广泛的关注.以水热法制备的金红石相TiO_2纳米阵列作为有机无机杂化钙钛矿太阳电池电子传导支架,系统研究了TiO_2致密层引入对纳米阵列生长和组装器件光电... 一维TiO_2纳米阵列具有直接的电子传输通道,在太阳电池中作为电子传导材料引起了广泛的关注.以水热法制备的金红石相TiO_2纳米阵列作为有机无机杂化钙钛矿太阳电池电子传导支架,系统研究了TiO_2致密层引入对纳米阵列生长和组装器件光电性能的影响;考察了TiO_2纳米棒棒长和TiCl_4水浴处理等对纳米阵列微结构和组装电池光电性能的影响.致密层的引入有利于获得垂直取向TiO_2纳米阵列,纳米棒棒长的优化有利于光生载流子的快速分离和传导,而采用TiCl_4水浴处理TiO_2纳米阵列,不仅增大了纳米阵列的比表面积,有利于吸附更多的钙钛矿晶体和提升电池对光的俘获,同时TiCl_4水浴处理产生的小纳米颗粒有助于填补钙钛矿晶体与纳米阵列间的缝隙,促进更好的界面接触,从而抑制载流子传导过程中的复合,提升电池性能.在引入TiO_2致密层后,进一步采用0.1 mol/L TiCl_4处理的TiO_2纳米阵列组装的电池展现最优的光电性能,其短路电流密度、开路电压、填充因子分别达到22.88 mA/cm^2,1.04 V和63.58%,电池的能量转化效率达到15.11%. 展开更多

关键词 TiO2纳米棒阵列 有机无机杂化钙钛矿 太阳电池 TiCl4处理 表面修饰

原文传递

纳米粉体材料

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《中国粉体工业》 2020年第6期37-48,共12页

我国科学家优化钙钛矿太阳能电池性能近年来,有机无机杂化钙钛矿太阳能电池发展迅速,其光电转化效率从3.8%发展到目前25.5%的认证效率,被视为最具有应用潜力的新型高效率太阳能电池之一。虽然钙钛矿太阳能电池具有较高光电转换效率,可... 我国科学家优化钙钛矿太阳能电池性能近年来,有机无机杂化钙钛矿太阳能电池发展迅速,其光电转化效率从3.8%发展到目前25.5%的认证效率,被视为最具有应用潜力的新型高效率太阳能电池之一。虽然钙钛矿太阳能电池具有较高光电转换效率,可与多晶硅薄膜电池媲美,但电池的长期稳定性未达到商业化要求。此外,传统的低温溶液法可便利地制备钙钛矿薄膜,但制备出的钙钛矿通常是多晶薄膜,易在晶界或表面产生针孔和缺陷。产生的缺陷可捕获光生载流子,限制载流子的扩散,降低载流子的寿命,还会引起离子迁移和扩散,最终导致器件稳定性和效率下降。 展开更多

关键词 钙钛矿太阳能电池 有机无机杂化钙钛矿 光电转化效率 多晶薄膜 纳米粉体材料 离子迁移 光生载流子 钙钛矿薄膜

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