TiO2球形分级结构的无模板、室温大量制备及在太阳能电池的应用

来源 :第一届新型太阳能电池暨钙钛矿太阳能电池学术研讨会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sbtakkd521
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TiO2球形分级结构同时具有微米和纳米两种尺度,因此其同时具备较高的比表面积和较强的光散射能力,从而在染料敏化太阳能电池中获得重要应用.针对球形分级结构的制备主要依赖于模板法和水/溶剂热法的现状,提出了一种新型的TiO2球形分级结构的制备方法.这种方法以氧化钛纳米颗粒为起始原料,利用聚乙二醇在球磨的条件下表面改性,在溶液中自组装形成球形分级结构.所得的球形分级结构的尺寸均匀,球形度高,具有较好的光散射性能,用于染料敏化太阳能电池实现了效率的较大提高.该方法的最大优势是无需模板,反应条件温和,产量大,可望实现工业化低成本批量生产.
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光伏领域新秀钙钛矿太阳能电池,以其高效率低成本的优势吸引了越来越多的关注,近几年来得到了迅猛发展,光电转换效率从最初的3.8%提高到19.2%.然而传统的钙钛矿太阳能电池,透明导电基底上必须覆盖一层致密的氧化物薄膜作为空穴阻挡层以达到有效的电子收集和电子传输.在本研究中,应用界面修饰工程取代了传统的致密氧化物薄膜的沉积.利用碱金属盐溶液修饰透明导电电极(TCO)表面,优化透明电极与钙钛矿活性层之间
有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池在短期内效率迅速超过染料敏化及有机太阳能电池而接近20%,并有希望突破25%达到单晶硅电池的水平.这类电池同时具有制备工艺简单、成本低廉等优点,从而吸引了科学界和产业界的广泛关注.作者研究钙钛矿薄膜材料的成膜条件,实现对形貌的调控,并进而研究其对器件性能的影响.同时探讨了不同方法对含氯钙钛矿材料的优化,取得了很好的效果.迄今,获得最高效率为13.6%(短路光电流17.
近两年,基于有机/无机杂化钙钛矿材料的太阳能电池在太阳能电池研究中备受瞩目.从2009年开始,应用CH3NH3PbX3的有机/无机杂化钙钛矿材料的太阳能电池的光电转换效率迅速提升,仅仅5年就达到了惊人的19.3%.尽管达到这些数据的器件存在着面积、成本等方面的限制,但是基于新材料的太阳能电池的性能提升速度如此之快,引起了世界范围内的普遍关注,各个国家投入了大量的人力、物力.多孔层在钙钛矿层中担负着
基于钙钛矿材料的太阳能电池在近5年内迅速发展,能量转换效率平均每年增加3%,目前的效率已经超过16%.目前,CH3NH3PbI3(MAPbI3)和NH2CH=NH2PbI3是最有前景的两种钙钛矿材料.虽然结构类似,但其热稳定性、光吸收特性、载流子传输特性等方面存在巨大的差异.总体来讲,FAPbI3的光吸收特性和热稳定方面要优于MAPbI3,但由于FAPbI3的合成受到反应动力学的制约,FAPbI3
新型钙钛矿材料的太阳能电池由于其较高的光电转换效率和简易的制备工艺,使其成为最具应用前景的新型太阳能电池之一.目前,可应用于制备钙钛矿薄膜的技术有一步溶液法、两步浸泡法、共蒸发法等.其中,一步溶液法最具成本优势,但目前存在的首要问题是对薄膜均匀性和结晶性的有效控制.厚度均匀的薄膜在保证对太阳光谱尽可能吸收的同时,可避免空穴层跟电子传输层直接接触而造成的电池短路或载流子严重复合的问题;另一方面,较高