西安交大钙钛矿太阳能电池研究取得新进展-斗牛游戏

本文摘要:有机-无机杂化钙钛矿材料以其低吸收系数、低激子结合能、长载流子寿命、丰富的元素储备和低廉的价格成为光电器件领域的“宠儿”。

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有机-无机杂化钙钛矿材料以其低吸收系数、低激子结合能、长载流子寿命、丰富的元素储备和低廉的价格成为光电器件领域的“宠儿”。近年来,研究人员使用有机-无机杂化钙钛矿材料作为光吸收层,在太阳能电池的研究中取得了巨大的成功。

其光电转换效率从2009年的3.8%飙升至2019年的25.4%(甚至超过实验室28%的转换效率:28%,钙钛矿电池再次破纪录!),目前已经达到了所有薄膜太阳能电池的效率。随着钙钛矿薄膜太阳能电池的快速发展,钙钛矿量子点因其固定的闪烁波长、窄带提离和高量子效率而成为研究热点。研究人员发现,通过控制钙钛矿纳米晶的形貌和尺寸,可以调节其能级结构和光电性质。

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在太阳能电池中引入钙钛矿量子点,不仅可以提高太阳光的利用率,还可以避免钙钛矿薄膜中混合卤化物调节带隙所带来的组分偏析和效率不稳定的问题。虽然钙钛矿太阳能电池因其独特的优势成为基础研究和商业化的黑马,但钙钛矿太阳能电池的商业化仍然缓慢,因为钙钛矿材料在干燥环境和光照条件下具有良好的环境稳定性,更容易再次分解,导致电池效率降低或过热。为了获得高效稳定的钙钛矿型太阳能电池器件,Xi交通大学电信系的Que文健教授带领美国布朗大学的陈欧博士、Nitin P. Padture和周源源教授的团队,通过阳离子交换法制备了Cs1-xFAxPbI3钙钛矿型合金量子点,并将其沉积在FAPbI3薄膜表面,形成表面富铯的光吸收层,可以增加电池器件中光生载流子的填充。

与用fabpi3薄膜组装的太阳能电池相比,用Cs1-xFAxPbI3量子点标记的fabpi3基太阳能电池的环境稳定性得到了显著改善。钙钛矿量子点与成分相似的薄膜相融合,为制备高效稳定的钙钛矿太阳能电池提供了新的可能。上述研究成果发表在美国化学协会国际能源领域顶级期刊《ACSEnergyLetters》上,题目为《量子点诱导丰铯表面强化甲脒铅碘基钙钛矿太阳能电池稳定性》(量子点诱导的铯-rich surface impartsen hancedstatibility to formamidium),近期影响因子为16.3。自2006年Que文健教授回国任教以来,其团队仍致力于太阳能可持续转化为其他清洁能源的研究,并在新型太阳能电池光电转换领域发表了一系列高水平学术成果。

本文的发表得到了国内外专家的高度关注和充分肯定。本研究由Xi交通大学的阙文健教授发起,并与NitinP布朗大学的陈欧博士合作完成。帕杜尔和周源源教授。

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Xi交通大学电信系是第一个通信单位,电信系的Que博士为第一作者,美国布朗大学工程系的戴博士为第一作者,Xi交通大学的Que教授为第一作者,NitinP教授。美国布朗大学的帕杜尔、周源源博士和陈欧博士是本文的通讯作者。

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