无机非铅钙钛矿太阳能电池研究进展

钙钛矿太阳能电池因其光吸收效率高、载流子寿命长、晶格缺陷容忍度高、能带可调等优点得到迅速发展,在短短几年内其太阳能转化效率已经达到22.1%。然而,在人们看到钙钛矿太阳能电池广阔发展前景的同时,其铅毒性和不稳定性严重限制了它的应用推广。无机非铅钙钛矿太阳能电池(ABX_3、A_2BB′X_6等)利用Sn、Ge、Bi、Ag等金属取代铅,以Cs、Rb等取代甲胺有希望解决目前钙钛矿太阳能电池的毒性和稳定性问题。本文主要对近几年无机非铅钙钛矿太阳能电池的研究现状做一个分析总结,并对其发展前景进行展望。

(Bi,Sb)_(2)Te_(3)/SiC纳米复合材料的热电性能增强:纳米SiC的尺寸和组分调控的影响

纳米复合是增强材料热电性能的有效手段,特别是纳米SiC粉末常被用来制备基于Bi_(2)Te_(3)的纳米复合材料,但是纳米粒子的尺寸对热电性能的影响并不清楚.本文中,我们制备了一系列不同粒度的纳米SiC弥散于BiSbTe基体的复合材料,并系统研究了其热电性能,发现纳米粒子的尺寸对BiSbTe材料电学性能有显著影响.小尺寸的纳米SiC复合会产生更高的电导率,纳米SiC的复合会增强材料的Seebeck系数,但这一增强与SiC的尺寸并无显著关联;另外,小尺寸的纳米SiC能够在一定程度上散射声子,而较大尺寸的纳米SiC却会使热导率增加,当纳米SiC尺寸为30 nm时,复合材料的ZT值达到了1.12,相比基体材料(ZT值为0.95)提高了18%.之后,通过优化基体组分、液相助烧以及优化烧结条件,材料的ZT值进一步提升到了1.33.本文证明,在BiSbTe材料中弥散分布小尺寸的纳米SiC能更有效地增强热电性能.此外,组分调控以及处理工艺的优化对于高性能的(Bi,Sb)_(2)Te_(3)/SiC纳米复合材料的获得必不可少.