不同方法制备的有机无机杂化钙钛矿薄膜的研究文献综述

 2023-11-16 11:11

文献综述

1.课题研究的现状及发展趋势:

近年来,钙钛矿太阳能电池的快速发展引发了学术界广泛的研究热潮,其吸光层采用有机-无机杂化钙钛矿材料。该类材料具有激子束缚能低、吸收光谱宽、载流子迁移率高、带隙可调控以及可采用多种方式制备等优点。钙钛矿太阳能电池作为光伏领域的新秀,从2009年发展起,五年时间转换效率提升五倍以上(从3.8%提升至高达20.1% ),达到目前技术已经比较成熟的CIGS薄膜太阳能电池的水平。

钙钛矿太阳电池这种飞速发展的状况,掀起了国内外的研究热潮,在电池结构以及电池各层材料的性能优化方面,取得了一系列的研究成果。国内各相关科研院所以及高校对有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池也进行了深入研究,并取得了一系列成果,为推动钙钛矿太阳电池的进展做出了巨大的贡献。

2.本课题研究的意义和价值、参考文献:

能源是社会和经济发展的重要基础条件,直接关系着人类社会的可持续发展。而且能源和环境问题是当前人类面临的最迫切需要解决的问题。太阳能电池利用太阳能直接转换为电能,在各种可再生能源中,光伏发电是安全、无污染、应用范围最广的一种。太阳能作为一种绿色、清洁、可再生能源,是解决全球范围内日益严峻的能源短缺和环境污染问题的重要资源之一。

太阳能电池是指通过光电效应或光化学效应直接将太阳能转化成直流电能的一类光电器件,其核心部件是吸光层。对有机-无机杂化钙钛矿薄膜太阳能电池来说,光吸收层的厚度、形貌、晶粒尺寸等特征对电池性能有着举足轻重的作用。而钙钛矿光吸收层的这些特征主要取决于薄膜的制备方法、制备工艺等参数。与传统晶体硅太阳电池相比,钙钛矿薄膜太阳电池具有高开路电压(>1V)、低温低能耗(<200℃)、适合于柔性衬底材料等优势,可以兼顾效率和成本。钙钛矿太阳电池发展发展经历了敏化结构、介孔结构、柱状填充以及平面异质结等四个阶段。其中全固态平面异质结构具有制备工艺简单、转换效率高等特点。参考文献:

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