应用于钙钛矿太阳能电池中金属氧化物电子传输材料的研究进展

基于有机金属卤化铅钙钛矿材料作为光活性层的太阳能电池(PSCs)已经获得了25.2%的认证效率,是除硅基太阳能电池外被认为最有可能实现商业化的太阳能电池之一。电子传输层是PSCs器件结构的最基本组成之一,其构成材料与光活性层的成膜质量、界面电荷的快速提取以及能级匹配等密切相关。因而,电子传输材料在PSCs的光伏性能及稳定性调控方面发挥着重要作用。本文对应用在PSCs中的金属氧化物电子传输材料进行了回顾与总结,着重强调了材料的纳米结构与制备工艺、半导体特性与分类以及掺杂与界面修饰等方面的研究进展,并对其今后的发展进行了展望。

粉末预氧化法AgSnO_2In_2O_3电接触材料的制备及性能研究

采用水雾化法制备含Ni、Cu、Bi、Te等多元素掺杂的Ag Sn In合金粉末,将合金粉末在一定条件下内氧化,经过破碎、过筛得到多氧化物掺杂Ag Sn O2In2O3粉末。粉末经冷等静压、烧结、挤压、拉拔、打制等工艺后制成铆钉型触头,与合金内氧化法(AOM)制备的同等Ag、Sn、In含量的材料进行力学物理性能和电性能比较。结果表明:多元素掺杂粉末内氧化法(POM)制备的Ag Sn O2In2O3电接触材料的硬度、抗拉强度、抗电弧侵蚀和抗材料转移性能明显优于AOM制备的Ag Sn O2In2O3电接触材料。

二维Ruddlesden-Popper相钙钛矿太阳能电池研究进展

目前,影响钙钛矿太阳能电池发展的主要因素是弱稳定性和低光电转换效率。Ruddlesden-Popper(RP)相二维(2D)钙钛矿材料具有结晶度高、吸收光谱宽和稳定性良好等特性,已经成为光伏领域研究的热点。RP相2D钙钛矿中有机分子层间通过范德瓦尔斯力可以形成稳定的2D结构,进而克服稳定性问题。截至目前,研究者已经获得了超过18%的光电转换效率。文中对RP相钙钛矿的结构特点进行阐述,对RP相钙钛矿薄膜的典型制备方法进行归纳,总结了不同A′位有机阳离子在提高RP相钙钛矿太阳能电池的效率和稳定性方面的应用现状,最后对RP相钙钛矿在PSCs中未来可探究方面进行展望。本研究能够为深入理解和提升PSCs性能提供理论支持和实验依据。

钙钛矿衍生光伏材料的研究进展

钙钛矿材料凭其优异的性能登上了光伏的舞台,但其含铅毒性与不稳定性必然成为其未来发展瓶颈。因此,探索新型高效、稳定的无铅类光伏材料刻不容缓。在ABX3结构的基础上,本文对无铅、高稳定性的全无机A3B2X9结构钙钛矿、卤化物双钙钛矿中的A2B(I)B(III)X6与A2B(Ⅳ)X6、硫化物-卤化物等体系光伏材料在太阳能电池、光电探测器与发光二极管等领域的应用与探索进行综述。并在此基础上阐述了机器学习与高通量密度泛函理论计算相结合在探索新型光伏材料上的一些突破进展。最后对未来光伏材料的突破点进行展望,该工作对科研人员将来开发新兴光伏材料具有重大意义。