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Engineering Reports:基于有序阵列结构的高效钙钛矿太阳能电池
发布时间: 2020-11-25 14:36 | 【 【打印】【关闭】

  金属卤化物钙钛矿(ABX3,A=CH3NH3+(MA+)、CH(NH2)2+(FA+)、Cs+等; B=Pb2+、Sn2+等; X=Cl、Br、I)由于其优异的光学和电学性能,被认为是构建高效太阳能电池的最有前途的候选材料之一。在过去的几年里,金属卤化物钙钛矿太阳能电池(PSCs)其功率转换效率迅速超过25%,与硅太阳能电池相当。PSCs的能量转化效率损失主要来自于不完美的界面重组,以及不能充分利用的入射光,想要接近30%的理论效率,高效的光捕集和载流子传输是必不可少的。

 

  通常来说,钙钛矿太阳能电池(PSCs)由透明导电氧化物(TCO)基板、电子传输层(ETL)、金属卤化物钙钛矿吸光层、空穴传输层(HTL)和顶部电极层组成。其中,金属卤化物钙钛矿吸光层用于吸收光子产生光生载流子,载流子传输层(CTL,包括ETL和HTL)用于提取和转移光生载流子。在诸多提高PSCs效率的尝试中,将各种新型结构(如纳米棒、纳米片、纳米锥和半球形等)设计成有序阵列并引入各个功能层中,被证实是提高PSCs性能的有力策略。这些结构的尺寸通常近似或小于入射光的波长,因而可以通过调控其尺寸、形状和组成来实现有利的功能,例如操纵光路(反射、散射等)以提高光的捕集效率、构建直接的电荷传输路径增强载流子的传输能力等,进而提升PSCs性能。此外,对于柔性PSCs,基于有序阵列结构的器件可以在弯曲过程中松弛,从而抑制PSCs各层中裂纹的形成,从而提高柔性PSCs的抗弯曲能力。

  苏州大学物理科学与技术学院的李亮教授课题组针对这一主题,对近年来各种基于有序阵列结构的PSCs进行了综述。讨论了不同的有序阵列结构在PSCs不同功能层中的各自的优势,并展望了潜在的研究热点,相关结果发表在Engineering Reports上(DOI:10.1002/eng2.12319)。

  文章来源:materialsviewschina

  文章链接:https://www.materialsviewschina.com/2020/11/50630/

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