基于无机空穴传输层的CsPbI_(3)太阳能电池研究

目的:为了探索稳定高效的钙钛矿太阳能电池,对基于无机空穴传输层的CsPbI_(3)电池进行器件模拟。方法:利用太阳能电池模拟软件SCAPS-1D,首先对基于不同空穴传输层的单结CsPbI_(3)电池进行比较分析,然后在此基础上构建CsPbI_(3)/Si叠层电池。结果:发现由于Cu_(2)O与CsPbI_(3)能带匹配合适且其空穴迁移率高,基于Cu_(2)O的单结CsPbI_(3)太阳能电池性能最佳。其与异质结硅电池构成的叠层电池的最佳效率高达~28.20%。结论:这些结果表明基于无机空穴传输层的CsPbI_(3)电池是实现稳定高效钙钛矿太阳能电池的一种可能的途径。

高性能CuSCN无机空穴传输层的制备及其在平面异质结双面钙钛矿太阳电池中的初步应用

低成本、宽带隙p型无机CuSCN凭借其卓越的透过率和优异的空穴迁移率,已成为目前双面钙钛矿太阳电池中一种理想的空穴传输层(HTL)材料.CuSCN无机HTL的结晶质量、表/界面性质及光、电特性是影响电池双面性能参数的关键因素.本文提出采用缓慢挥发法促使CuSCN充分结晶生长并且形成均匀覆盖的高质量、大晶粒CuSCN晶体薄膜,有效改善CuSCN与钙钛矿和背电极之间的界面特性,显著提高光生载流子抽取、传输与收集性能.通过调控CuSCN无机HTL厚度及其工艺条件,优化得到前面效率为12.78%和后面效率为9.79%的n-i-p型平面异质结双面钙钛矿太阳电池.整个电池制备过程不涉及任何高成本材料和高温工艺,为研发高效柔性、半透明及钙钛矿基叠层太阳电池组件奠定了坚实基础,表现出良好的商业转化应用前景和重要的研究价值.

氧化镍基柔性钙钛矿太阳电池的研究进展

基于柔性衬底材料制备的柔性钙钛矿太阳电池(F-PSC)具有高效率、轻量化等优点,为航空航天、光伏-建筑一体化等领域的发展提供了新的可能性。近年来,以p型氧化镍(NiO_(x))作为空穴传输层(HTL)的单结倒置F-PSC的最佳光电转换效率(PCE)为21.3%,串联的PCE甚至达到了24.7%,显示了其良好的商业化前景。这主要是由于NiO_(x)具有较好的导电性,可忽略的J-V滞后效应和良好的稳定性。介绍了近年来有关基于柔性衬底的NiO_(x)的制备方法,掺杂对NiO_(x)空穴传输层结构、电学和光学性能的影响,以及NiO_(x)与钙钛矿之间的界面钝化方面的研究进展,并对基于NiO_(x)的F-PSC进行了总结和展望。

氧化镍在倒置平面钙钛矿太阳能电池中的应用进展

近年来有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池(perovskite solar cells, PSCs)因具有光电转换效率高、制备工艺简单等优点而受到广泛关注.空穴传输层(hole transport layer, HTL)的选择及其优化对器件的性能至关重要.氧化镍(NiO_(x)) HTL具有化学稳定性好、空穴迁移率高、制备方法简单等特点,在PSCs中得到了广泛应用.本综述从NiO_(x) HTL在平面PSCs中的应用入手,系统介绍了通过掺杂和表面修饰法实现对NiO_(x) HTL薄膜的结构和光电性能的改性,并从能级匹配、空穴迁移率及结晶性等多个角度详细评述了NiO_(x)改性对PSCs光电转换效率、填充因子、开路电压、短路电流和稳定性的影响规律,最后对于NiO_(x)平面PSCs的未来进行了展望.