高效钙钛矿太阳电池的研究进展

具有钙钛矿结构的新型光吸收材料CH3NH3Pb X3被引入染料敏化太阳电池体系以后,电池效率取得重大突破,引发了科学界对钙钛矿太阳电池研究的极大兴趣。目前,为了进一步提高这种钙钛矿太阳电池的效率和深入理解其工作机理,太阳电池研究者们正在不断地工作和探索。文章简述了钙钛矿型化合物的基本性质,回溯了这种新型太阳电池的效率提升直至突破15%的研究历史,介绍了近期这一领域国内外研究组的一些重要工作,并对这种高效新型钙钛矿太阳电池的未来发展进行了展望。

电荷注入调控制备兼具高亮度和高效率的绿光钙钛矿发光二极管

近年来,由于具有发光波长可调、光色纯度高、材料制备成本低等优势,有机无机卤化物钙钛矿发光二极管的研究取得了长足的发展.通常来说,为了制备性能优异的钙钛矿发光二极管,需要同时兼顾发光层的高量子转化效率、平衡的载流子注入和良好的光提取效率这三个方面.目前,研究者已经发展出了多种化学钝化方法以提高钙钛矿发光层的量子转化效率.但是在载流子注入方面存在一对矛盾,即在较高的载流子注入密度下,由于俄歇效应,发光层的辐射发光效率不高.因此,高亮度和高量子转化效率很难共存.因此,本文尝试通过调节钙钛矿费米面去调控钙钛矿和电子注入层的异质结,降低电子注入的势垒高度;利用分子掺杂改善空穴注入层的空穴传输迁移率,最终实现器件的平衡且高效的电荷注入.通过一系列的电荷注入调控和优化,该工作实现了同时具有较高亮度和较高发光效率的绿光钙钛矿发光二极管.最优器件在2.65 V,115 mA cm^-2的工作状态下取得了55000 cd m^-2的发光亮度和8.0%的转化效率.同时在100 m A cm^-2的恒定注入电流下,器件转化效率降低到初始的50%时的寿命达到了160 min,显示了电荷注入调控对器件稳定性提升的重要影响.