稀土掺杂在钙钛矿太阳能电池中的应用研究

来源 :第八届新型太阳能材料科学与技术学术研讨会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yishuiji111
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  作为新一代太阳能电池,钙钛矿太阳能电池以其优越的性能引起学术界产业界的高度关注.其光电转换效率从2009年刚出现时的3.8%到目前的超过25%,发展速度超过任何一种太阳电池.尽管如此,进一步提高钙钛矿太阳电池的效率和稳定性依然是面临的重要挑战.基于前期染料敏化太阳能电池研究,正四价金属氧化物中掺入正三价稀土离子具有多重功效:①通过P型掺杂效应,提高氧化物的费米能级和输出电压;②通过掺杂效应,提高载流子溶度,提高光电流;③影响氧化物乃至沉积其上的钙钛矿的形貌,从而影响活性点和缺陷的存在;④稀土离子具有上下转换发光功能,可拓展电池对太阳光的吸收;⑤通过下转换发光,将紫外光转变为可见光,减少紫外光对有机活性材料的降解,提高器件的光学稳定性.因此我们开展“基于氧化锡介多孔电子传输层的高性能无迟滞的钙钛矿太阳能电池”“低温处理稀土掺杂金红石型氧化钛支架制备紫外稳定、无迟滞、高性能的钙钛矿太阳能电池”“基于β-NaYF4∶Yb3+/Er3+/Sc3+@NaYF4核壳结构上转换纳米微粒的高性能钙钛矿太阳电池”等专题研究,取得满意的研究进展.表明稀土掺杂是提高钙钛矿太阳能电池光伏性能和稳定性的一个有效工程.
其他文献
目前,纳米厚度的二维钙钛矿单晶主要通过气相蒸发法、机械剥离法合成,但这些方法合成的或是晶体尺寸仅为微米级,或是需要先合成大晶体再进行剥离,制备过程十分复杂[1,2].而空间限制法和表面张力法,制备的晶体厚度大多数在数十微米-数百微米的数量级上,很难得到厚度为纳米级的单晶[3].其中少数的几个纳米级的晶体的工作,其晶体横向的尺寸也仅为数十微米.较小的晶体尺寸给后续的测试和应用带来了困难[4].我们通
会议
近年来,由于其出色的热稳定性和低制备成本,基于碳电极的CsPbI2Br无机钙钛矿太阳能电池逐渐引起科研工作者的关注.遗憾地是,其光电转换效率明显低于有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池,这主要归因于CsPbI2Br/碳电极界面处严重的电荷复合和不良的空穴提取.在这项工作中,溶液处理、无掺杂剂的酞菁铜(CuPc)衍生物空穴传输材料用来修饰CsPbI2Br/碳电极的界面,以抑制电荷复合和促进空穴提取.在其最
有机无机杂化钙钛矿太阳能电池光电效率已经达到25.5%,十分接近理论极限.但普遍存在迟滞现象,阻碍了钙钛矿太阳能电池的商业开发和应用.我们通过沉积两层电子传输层材料调节钙钛矿太阳能电池的能级匹配,减少了电压损耗,在消除钙钛矿太阳能电池的迟滞现象的同时,提高了开路电压,从而提升了器件的光电效率.如图1所示,单独使用TiO2作为电子传输层的器件具有很大的迟滞现象,单独使用SnO2电子传输层的器件虽然迟
空穴传输材料在钙钛矿型太阳能电池中起着重要的作用.目前使用最多的是spiro-OMeTAD.然而,没有掺杂的spiro-OMeTAD具有较低的电导率和空穴迁移率.因此,提高空穴传输层的迁移率和电导率已成为一个关键问题.在这里,我们介绍了一种掺杂剂,氯化亚砜,以便氧化空穴传输材料生成更多的spiro-OMeTAD+.在相同条件下,优化后的氯化亚砜器件最高的功率转换效率为20.76%,而原始器件仅为1
学位
Hole transporting materials (HTMs) play an unparalleled role in heightening the stability and photovoltaic performance of perovskite solar cells (PSCs).The organic small molecule spiro-OMeTAD is frequ
学位
钙钛矿太阳能电池发展迅速,目前最高效率达到25.5%.但是,钙钛矿太阳能电池的效率依旧低于理论值,此外低稳定性也是阻碍其商业化的一大难题.溶液加工和退火过程使得钙钛矿多晶薄膜产生多种缺陷,不仅引起载流子非辐射复合造成开路电压损失,还会引发钙钛矿分解降低器件稳定性.相对于体相,这些缺陷主要分布在界面上.因此, 我们采用合成的吡啶碘盐(PyI)钝化三元钙钛矿[Cs0.05(MA0.17FA0.83)0
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