钙钛矿型太阳能电池.ppt

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1、钙钛矿太阳能电池结构 electrons 电极 传输电子、阻碍空穴 钙钛矿层 传输空穴、阻碍电子 空穴迁移层 holes 典型钙钛矿电池结构 太阳能电池中的钙钛矿具有ABX3结构一般为立方体或八面体。A-有机短链或碱金属阳离子（如CH3NH3、Cs）B-铅(Pb)或锡(Sn)等阳离子 X-氯、溴、碘等卤素阴原子 特点：晶体结构稳定、独特的电池性能、很高的氧化还原、氢解、吸光性、异构性、电催化等 2009年，Akihiro Kojima1等首次提出将CH3NH3PbI3和CH3NH3PbBr3（钙钛矿材料）制备成量子点（9-10nm）应用到太阳能电池中（染料敏化太阳能电池，简称DSSC)。研究在

2、可见光范围内，该类材料敏化TiO2的太阳能电池性能。最后，获得了3.8%的光电效率。1.soc.131(2009)6050-6051钙钛矿层制作方法 1.液相一步法 2.液相两步法 3.气相共蒸发沉积法 4.气相辅助液相法 2.国内外研究现状 2012年，Jin Hyuck Heo等将一种固态的空穴导电材料（hole transporting materials，简称HTM)引入到太阳能电池中，使得电池效率达到10%左右3。HTM的使用，解决了电池的不稳定性与难封装的问题，使得电池的商业价值增加。3Jin Hyuck.Heo,Sang Hyuk Im,et al.J.phys.chem.c 2

3、012,116,20717-20721 2013年，Hui-seon Kim4等人将SPiro-OMeTAD作为空穴导体材料应用到太阳能中。4Hui-seon Kim.Jin-wook Lee,etal.Nano lett.2013,13,2412-2417 2013年，Dong qin Bi5等人研究了三种不同的HTM对电池性能的影响。1.SPiro-OMeTAD，2.Poly(3-hexylthiophene-2.5-diyl)-P3HT 3.4-(diethylamino)-benzaldehyde diphenyldrazone-DEH 三者效率依次为8.5%，4.5%和1.6%，SP

4、iro-OMeTAD的电池效率最高。5.Dong qin Bi,Lei Yang,et al.J.Phys.Chem.Lett.2013,4,1532-1536 2013年，等人将Al2O3取代TiO2作为电子传递介质，研究Al2O3的厚度变化时电池效率，电池效率最高达到了12.3%6。6.J.M.Ball,M.M.Lee,et al.Energy Environ.Sci,2013,6,1739-1743 为了改善TiO2高温处理会影响技术的应用广泛度，我国研究人员采用低温（120）的条件下，在刚性和柔性基底（聚对苯二甲酸乙酯，简称PET）上制备太阳能电池。刚性基底上的效率达到11.5%，柔性

5、基底上达到9.2%8。8.Jingbi You,Ziruo Hong,et al.Nano letters,2014,8(2):1674-1680 2014年7月，Hongwei Han 等研制的无空穴传输材料可印刷介观太阳能电池，实现了介观太阳能电池低成本和连续生产工艺的完美结合，获得了12.84%的光电转换效率，且具有高稳定性9。9.Anyi Mei,Xiong Li,Hongwei Han,et al.science,2014.345:295-297 3.课题研究方向 就目前来看，尽管太阳能电池的转化效率有了一定的提高，最高效率19.4%。但仍然存在以下问题：1.效率低 2.电子复合严重 3.钙钛矿层制作方法，不易于产业化 4.理论研究不足研究方向 1.研究钙钛矿层对电池性能的影响 2.寻找新材料（光响应范围宽且强的钙钛矿结构、HTM等）谢 谢