碳基混合鹵素鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的制備及其性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-01 09:12
面對(duì)現(xiàn)有能源的日漸枯竭和環(huán)境污染的日益嚴(yán)重,開發(fā)和利用可再生新能源,保障人類文明的可持續(xù)發(fā)展,成為了現(xiàn)如今國(guó)際社會(huì)共同關(guān)注的焦點(diǎn)。在太陽(yáng)能、風(fēng)能、潮汐能、地?zé)崮艿纫幌盗锌稍偕茉粗?太陽(yáng)能最具研究?jī)r(jià)值和發(fā)展前景,因?yàn)槠渚哂衼?lái)源豐富、安全、清潔、成本低等特點(diǎn)。近幾年,因?yàn)殁}鈦礦材料的載流子遷移率高、壽命長(zhǎng)、光吸收系數(shù)高、激子束縛能低,使得鈣鈦礦太陽(yáng)能電池(Perovskite solar cells,簡(jiǎn)稱PSCs)引起了全世界的關(guān)注,設(shè)計(jì)高效率低成本的PSCs,逐漸成為了當(dāng)前光伏領(lǐng)域的核心研究課題。使用最廣泛的PSCs結(jié)構(gòu)是由導(dǎo)電基底(FTO或ITO)、電子傳輸層(包括致密層、介孔層或支架層)、鈣鈦礦吸光層、空穴傳輸層和對(duì)電極為基本組成部分構(gòu)成的。電子傳輸層需要具有較高的電子遷移率、較小的缺陷態(tài)、較好的光透過(guò)率以及和鈣鈦礦層相匹配的能級(jí)。鈣鈦礦吸光層需要通過(guò)優(yōu)化而得到具有大晶粒尺寸、無(wú)針孔、致密光滑均勻的薄膜?昭▊鬏攲有枰哂休^高的電導(dǎo)率、與鈣鈦礦層的緊密接觸以及相匹配的能級(jí)。電極層需要具有適當(dāng)?shù)牡突瘜W(xué)勢(shì)和高功函數(shù)的材料。其中,最常用的電子傳輸層材料是TiO2,因...
【文章來(lái)源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:106 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
各類太陽(yáng)能電池的效率發(fā)展歷程及最高效率
1.2.2 太陽(yáng)能電池的分類隨著太陽(yáng)能電池技術(shù)的不斷發(fā)展和革新,太陽(yáng)能電池的種類也變得多種按照電池材料的劃分,目前的太陽(yáng)能電池大體可以分為三代,如圖 1.2 所示。代太陽(yáng)能電池主要包括單晶硅和多晶硅太陽(yáng)能電池;第二代太陽(yáng)能電池主要非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池(a-Si)、砷化鎵太陽(yáng)能電池(GaAs)、碲化鎘太陽(yáng)能(CdTe)、銅銦鎵硒太陽(yáng)能電池(CIGS);第三代太陽(yáng)能電池主要包括染料敏陽(yáng)能電池、量子點(diǎn)敏化太陽(yáng)能電池、有機(jī)聚合物太陽(yáng)能電池、鈣鈦礦太陽(yáng)能
5染料敏化劑、電解液、對(duì)電極等部分構(gòu)成的,如圖1.3所示。光照下,吸附在納米多孔材料上的染料完成光吸收,半導(dǎo)體完成電荷的分離和傳輸。經(jīng)過(guò)不斷的發(fā)展和提升,Gr tzel教授和他的團(tuán)隊(duì)于2011年,將染料敏化太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率提高到了12.3 %[56],到了2013年,固態(tài)染料敏化太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率已經(jīng)達(dá)到了15 %[57]。但是,染料敏化太陽(yáng)能電池在發(fā)展過(guò)程中存在一些弊端:第一、染料敏化太陽(yáng)能電池制備中所需要的染料主要是以釕染料為主
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]無(wú)空穴傳輸層鈣鈦礦太陽(yáng)電池的研究進(jìn)展[J]. 劉云燕,趙棟,魏功祥,孫艷. 半導(dǎo)體技術(shù). 2016(09)
[2]A hole-conductor-free,fully printable mesoscopic perovskite solar cell with high stability[J]. Science Foundation in China. 2014(02)
[3]半導(dǎo)體TiO2光催化劑及其有機(jī)光敏化研究進(jìn)展[J]. 唐培松,王民權(quán),王智宇,洪樟連. 材料導(dǎo)報(bào). 2003(10)
[4]單晶硅太陽(yáng)電池的表面織構(gòu)化[J]. 席珍強(qiáng),楊德仁,吳丹,張輝,陳君,李先杭,黃笑容,蔣敏,闕端麟. 太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2002(03)
本文編號(hào):3258860
【文章來(lái)源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:106 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
各類太陽(yáng)能電池的效率發(fā)展歷程及最高效率
1.2.2 太陽(yáng)能電池的分類隨著太陽(yáng)能電池技術(shù)的不斷發(fā)展和革新,太陽(yáng)能電池的種類也變得多種按照電池材料的劃分,目前的太陽(yáng)能電池大體可以分為三代,如圖 1.2 所示。代太陽(yáng)能電池主要包括單晶硅和多晶硅太陽(yáng)能電池;第二代太陽(yáng)能電池主要非晶硅薄膜太陽(yáng)能電池(a-Si)、砷化鎵太陽(yáng)能電池(GaAs)、碲化鎘太陽(yáng)能(CdTe)、銅銦鎵硒太陽(yáng)能電池(CIGS);第三代太陽(yáng)能電池主要包括染料敏陽(yáng)能電池、量子點(diǎn)敏化太陽(yáng)能電池、有機(jī)聚合物太陽(yáng)能電池、鈣鈦礦太陽(yáng)能
5染料敏化劑、電解液、對(duì)電極等部分構(gòu)成的,如圖1.3所示。光照下,吸附在納米多孔材料上的染料完成光吸收,半導(dǎo)體完成電荷的分離和傳輸。經(jīng)過(guò)不斷的發(fā)展和提升,Gr tzel教授和他的團(tuán)隊(duì)于2011年,將染料敏化太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率提高到了12.3 %[56],到了2013年,固態(tài)染料敏化太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率已經(jīng)達(dá)到了15 %[57]。但是,染料敏化太陽(yáng)能電池在發(fā)展過(guò)程中存在一些弊端:第一、染料敏化太陽(yáng)能電池制備中所需要的染料主要是以釕染料為主
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]無(wú)空穴傳輸層鈣鈦礦太陽(yáng)電池的研究進(jìn)展[J]. 劉云燕,趙棟,魏功祥,孫艷. 半導(dǎo)體技術(shù). 2016(09)
[2]A hole-conductor-free,fully printable mesoscopic perovskite solar cell with high stability[J]. Science Foundation in China. 2014(02)
[3]半導(dǎo)體TiO2光催化劑及其有機(jī)光敏化研究進(jìn)展[J]. 唐培松,王民權(quán),王智宇,洪樟連. 材料導(dǎo)報(bào). 2003(10)
[4]單晶硅太陽(yáng)電池的表面織構(gòu)化[J]. 席珍強(qiáng),楊德仁,吳丹,張輝,陳君,李先杭,黃笑容,蔣敏,闕端麟. 太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2002(03)
本文編號(hào):3258860
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