侵权投诉
当前位置:

OFweek太阳能光伏网

光伏材料

正文

无机钙钛矿太阳能电池可简化的仅剩下CsPbBr3层

导读: 传统的二氧化钛电子传输层不仅需要较高的煅烧温度,不利于柔性器件的制备,而且在紫外光照射条件下会对钙钛矿材料具有严重的降解作用;目前常用的空穴传输层中吸湿性添加剂的存在也会降低电池的稳定,增加生产成本,不利用电池的商业化进程。

钙钛矿太阳能电池由于具有较高的光电转换效率(> 22.7%),被研究人员认为是近年来最有希望解决能源问题的途径之一。然而,传统有机-无机杂化钙钛矿吸光材料的稳定性却成为其商业化的最大障碍。为此,研究人员尝试开发新型的钙钛矿结构吸光剂。其中,具有钙钛矿结构的CsPbBr3表现出非常优异的光学、热学和化学稳定性,是一种较为理想的电池材料,目前已通过技术优化、界面优化等方式将电池效率提升至13%以上。但该类电池仍存在一定的问题:首先,传统的二氧化钛电子传输层不仅需要较高的煅烧温度,不利于柔性器件的制备,而且在紫外光照射条件下会对钙钛矿材料具有严重的降解作用;其次,目前常用的空穴传输层中吸湿性添加剂的存在也会降低电池的稳定,增加生产成本,不利用电池的商业化进程。因此,如何改善CsPbBr3无机钙钛矿太阳能电池的制备过程,降低制备温度以及生产成本是目前急需解决的问题之一。

成果简介

近日,暨南大学新能源技术研究院唐群委教授(通讯作者)构建了一种简化的无机钙钛矿电池器件,其基本结构为FTO/CsPbBr3/Carbon。研究人员避免了传统电子传输层以及空穴传输层的使用,简化了电池的结构以及制备过程,同时该结构的电池器件在标准光强下获得2.35%的光电转换效率。与传统的电池结构相比,该器件的性能较低,其主要原因可以归结为:界面间的能级差较大,电荷提取能力较弱,造成严重的界面电荷复合现象。为此,研究人员进一步利用石墨烯量子点和CsPbBrI2钙钛矿量子点进行界面修饰,将电池效率提升至4.1%。相关成果以题为“Simplified Perovskite Solar Cell with 4.1%-Efficiency Employing Inorganic CsPbBr3 as Light Absorber”发表在Small杂志上。

图文简介

图一 电池器件的组装过程以及相关的表征

无机钙钛矿太阳能电池可简化的仅剩下CsPbBr3层

(a)CsPbBr3的制备过程;

(b)PbBr2和CsPbBr3薄膜的表面形貌;

(c)无机钙钛矿电池的SEM断面图和能级图;

(d)CsPbBr3的紫外吸收曲线;

(e)CsPbBr3的带隙计算;

(f)CsPbBr3的XRD图谱;

图二 电池器件的光伏性能表征

无机钙钛矿太阳能电池可简化的仅剩下CsPbBr3层

(a)不同电池结构的J-V曲线;

(b)不同电池结构的IPCE曲线;

(c)不同电池结构的稳态输出曲线;

(d)电池的效率分布;

图三 电子复合表征

无机钙钛矿太阳能电池可简化的仅剩下CsPbBr3层

(a)量子点修饰前后钙钛矿薄膜的稳态PL测试;

(b)量子点修饰前后钙钛矿薄膜时间分辨荧光光谱;

(c)短路电流密度与光强的关系曲线;

(d)开路电压与光强的关系曲线;

图四 电池的稳定性能

无机钙钛矿太阳能电池可简化的仅剩下CsPbBr3层

声明: 本文系OFweek根据授权转载自其它媒体或授权刊载,目的在于信息传递,并不代表本站赞同其观点和对其真实性负责,如有新闻稿件和图片作品的内容、版权以及其它问题的,请联系我们。

我来说两句

(共0条评论,0人参与)

请输入评论

请输入评论/评论长度6~500个字

您提交的评论过于频繁,请输入验证码继续

暂无评论

暂无评论

OFweek品牌展厅

365天全天候线上展厅

我要展示 >
  • 光伏系统
  • 逆变器
  • 薄膜
  • 猎头职位
更多
文章纠错
x
*文字标题:
*纠错内容:
联系邮箱:
*验 证 码:

粤公网安备 44030502002758号