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化學(xué)所在鈣鈦礦太陽(yáng)能電池材料與器件方面取得系列新進(jìn)展.

從中國(guó)科學(xué)院化學(xué)研究所官網(wǎng)獲悉,中科院化學(xué)所分子納米結(jié)構(gòu)與納米技術(shù)院重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室科研人員于近期與相關(guān)合作者們開(kāi)發(fā)了一種風(fēng)刀涂布方法,實(shí)現(xiàn)了大面積鈣鈦礦薄膜、電子傳輸層(ETL)和空穴傳輸層(HTL)的高質(zhì)量涂布,在全程不需旋涂和反溶劑的情況下,獲得了轉(zhuǎn)換效率(PCE)可達(dá)20%以上的電池器件,為高效率鈣鈦礦光伏器件的低成本規(guī)?;苽涮峁┝艘环N思路。

其中,在HTL方面,開(kāi)發(fā)了新型低成本、易制備的二維共軛有機(jī)小分子空穴傳輸材料OMe-TATPyr代替spiro-OMeTAD,實(shí)現(xiàn)了平均20%的PCE。

在ETL方面,研究人員發(fā)現(xiàn)在無(wú)ETL時(shí)透明電極與鈣鈦礦薄膜間的費(fèi)米能級(jí)差距減小,接觸界面能帶彎曲減弱,因此對(duì)光生電子的抽取及光生空穴的排斥作用同時(shí)減弱,使得電子在界面的轉(zhuǎn)移效率急劇下降,導(dǎo)致載流子復(fù)合嚴(yán)重,器件PCE降低。這一新的理解提高了對(duì)鈣鈦礦光伏器件結(jié)構(gòu)與異質(zhì)結(jié)界面的認(rèn)識(shí),闡釋了無(wú)ETL器件PCE低的原因。據(jù)此,他們提出通過(guò)延長(zhǎng)載流子壽命來(lái)解決無(wú)ETL鈣鈦礦光伏器件轉(zhuǎn)換效率低的新方案。發(fā)現(xiàn)當(dāng)載流子壽命接近微秒時(shí),無(wú)ETL器件的PCE可以接近傳統(tǒng)p-i-n結(jié)構(gòu)器件,并且獲得了PCE為19.52%的無(wú)ETL鈣鈦礦光伏器件。這些結(jié)果有助于解決鈣鈦礦器件對(duì)傳統(tǒng)器件結(jié)構(gòu)的依賴問(wèn)題,也為鈣鈦礦光伏技術(shù)的低成本規(guī)?;苽涮峁┝硕鄻踊倪x擇。


文章來(lái)源:solar


關(guān)注行業(yè)動(dòng)態(tài),了解產(chǎn)業(yè)信息,以實(shí)現(xiàn)與時(shí)俱進(jìn),開(kāi)拓創(chuàng)新,穩(wěn)步發(fā)展。

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