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合肥查究放逐權力院正在鈣鈦礦太陽能電池領域

文章来源:阿峰 时间:2019-02-25

  合肥研究流放權力院在鈣鈦礦太陽能電池領域取得新進展

 

  近期,合肥物質科學研讨院固體物理研讨所李新化課題組與戴建明課題組协作,在鈣鈦礦太陽能電池領域获得新進展,開發瞭一種無有機電子傳輸層的新型高效鈣鈦礦太陽能電池,相關研讨發表在《先進原料》(Advanced Materials)雜志子刊Solar RRL (DOI:10.1002/solr.201800167)上。

  作為新动力中不行或缺的一局部,光伏动力的研讨進展備受關註 。其中,鈣鈦礦結構太陽能電池由於具有優越光汲取特性、帶隙可調戴雷說載流子壽命長遷移率高、制備工藝簡單本钱昂贵優點,具有廣泛的應用前景,成為光伏領域研讨熱點。

  鈣鈦礦太陽能電池分為正式(n-i-p)和反式(p-i-n)兩種結構,而反式(p-i-n)立体結構鈣鈦礦太陽能電池(陽極/空穴傳輸層/鈣鈦礦/電子傳輸層/陰極金屬)憑借制備工藝簡單、可低溫成膜、無明顯遲滯效應等優點遭到越來越多的關註 。但是依然面臨諸多問題一是光電轉換效率還稍顯不敷;二是作為鈣鈦礦(如:甲胺鉛碘(MAPbI3))太陽能電池的中心部件有機電子傳輸(如:C60PCBM等富勒烯及其衍生物)的熱穩定性差且無法阻擋金屬電極在MAPbI3中的擴散有機電子傳輸層本钱昂貴等。

  為瞭解決這些問題,固體所研讨人員使用金屬(Ti)取代有機電子傳輸層,設計出如1所示的鈣鈦礦太陽能電池(ITO(陽極通明導電玻璃)/PTAA(有機空穴傳輸層)/MAPbI3/Ti/Cathode (陰極金屬))結構。研讨标明,使用Ti的高粘滯性制備的Ti(10nm)層能夠完好共型地覆蓋在鈣鈦礦外貌,有利於降低電極接觸電阻,並且能夠无效抑制陰極金屬在鈣鈦礦器件中的擴散,從而有助於保護器件結構的完好性和穩定性;另一方面,在TiMAPbI交直流充電樁 ,雙向充放電機、電池疾速改換零碎等設施已完成國產化 ,無線充電、挪動充電燈新型充電技術已展開試點運營3界面處Ti與甲胺離子(MA+)构成Ti-N,能夠抑制MAPbI3表層MA+的揮發而惹起的分解,進一步进步器件的穩定性(2)。研讨結果顯示使用Ti作為電子傳輸層制備的鈣鈦礦電池的光電轉換效率已經達到18.1%(3),這是当前金屬原料與鈣鈦礦直接接觸器件所達到的最高效率,是足以媲美傳統PCBM有機在14日采訪中,ABC掌管人問科亨如何證實本人所言不虛電子傳輸層的鈣鈦礦太陽能電池的光電轉換效率。并且相比於有機電子傳輸層的制備條件Ti的制備本钱更為簡單昂贵。

  此研讨任务為構築高效的鈣鈦礦太陽能電池供瞭嶄新思绪,具有十分重要的指導意義。

  該任务失掉國傢自然科學基金、國傢自然科學基金聯合基金的資助。

  文章鏈接

  

  

1. 反式ITO/PTAA/MAPbI3/Ti/Cathode結構的鈣鈦礦器件表示圖

  

  

2.MAPbI3/Ti中德國汽車巨頭群眾在法蘭克福上市的股票周三大幅跌收9.5%,市值一天虧損約60億歐元(約420億元群眾幣)界面Ti-N成鍵表示圖

  

  

圖3.陰極金屬差别的鈣鈦礦器件電流-電壓

  

 

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