本文關(guān)鍵詞：ZnO納米陣列基鈣鈦礦太陽能電池的光電性能分析

  更多相關(guān)文章： 氧化鋅 納米棒 復(fù)合納米陣列 鈣鈦礦

【摘要】：近年來鈣鈦礦材料CH3NH3Pb X3(X=Cl,I,Br)因其在可見光范圍的吸光系數(shù)大、成本低廉、能量轉(zhuǎn)換效率高等優(yōu)勢而得到快速發(fā)展.本文采用低溫化學(xué)水浴沉積制備出有序的Zn O納米陣列,進(jìn)一步在Zn O納米陣列上旋涂不同體系的Ti O2,制備出Zn O/Ti O2復(fù)合陣列結(jié)構(gòu)作為鈣鈦礦太陽能電池的電子傳輸層,通過改變Ti O2摻入體系探究電極的微結(jié)構(gòu)變化和電池光電性能.研究表明,Zn O納米陣列經(jīng)過Ti O2漿料處理的復(fù)合體系組裝的電池具有最優(yōu)的光電性能,進(jìn)一步考察Ti O2漿料濃度對電池性能的影響表明,當(dāng)Ti O2濃度為0.1 mol/L時得到最佳性能,其組裝電池的開路電壓(Voc)達(dá)到0.93 V,短路電流(Jsc)為15.30 m A cm-2,填充因子(FF)為43%,效率(η)為6.07%.效率的提升主要是因為鈣鈦礦能深入Zn O陣列的間隙,同時在陣列的上部形成了均勻致密的覆蓋層,有效提高了電池的光俘獲,同時抑制了載流子的復(fù)合.在Zn O/Ti O2漿料復(fù)合陣列結(jié)構(gòu)優(yōu)化漿料濃度的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步對納米陣列采用Ti Cl4溶液進(jìn)行處理,電池的光電性能得到大幅提升:Voc=0.99 V,Jsc=19.09 m A cm-2,FF=58%,效率η達(dá)到11%.性能提升的原因主要是Ti Cl4溶液對復(fù)合納米陣列的處理,引入了小Ti O2納米顆粒到Zn O/Ti O2漿料復(fù)合陣列結(jié)構(gòu)中,有效地填補(bǔ)了陣列中的間隙,后續(xù)旋涂鈣鈦礦材料,陣列上部的鈣鈦礦覆蓋層和間隙中的鈣鈦礦納米晶,其光照后產(chǎn)生的載流子都可以與電子傳輸層有很好的接觸,從而快速地經(jīng)由Zn O陣列傳導(dǎo)至導(dǎo)電襯底,此外小納米顆粒的引入,也增大了電極的表面積,提高了對鈣鈦礦物質(zhì)的吸附,增大了光俘獲,因而電池的整體性能都得到提高.
【作者單位】： 湖北大學(xué)物理與電子科學(xué)學(xué)院有機(jī)化工新材料湖北省協(xié)同創(chuàng)新中心;
【關(guān)鍵詞】： 氧化鋅 納米棒 復(fù)合納米陣列 鈣鈦礦
【基金】：國家自然科學(xué)基金(批準(zhǔn)號:51372075) 湖北省自然科學(xué)基金(編號:2015CFB293)資助項目
【分類號】：TM914.4;TB383.1
【正文快照】： 引用格式:李兆松,許揚(yáng),劉甜,等.Zn O納米陣列基鈣鈦礦太陽能電池的光電性能分析.中國科學(xué):技術(shù)科學(xué),2016,46:451 45710.1360/N092015-00315*E-mail:gwen_zhang@126.com;wangh@hubu.edu.cn國家自然科學(xué)基金(批準(zhǔn)號:51372075)和湖北省自然科學(xué)基金(編號:2015CFB293)資助項目1引

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 魏靜;趙清;李恒;施成龍;田建軍;曹國忠;俞大鵬;;鈣鈦礦太陽能電池:光伏領(lǐng)域的新希望[J];中國科學(xué):技術(shù)科學(xué);2014年08期

2 王t，

本文編號：1052556