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1、网络出版地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/37.1498.N.20150331.1056.002.html第29卷摇第1期齐摇鲁摇工摇业摇大摇学摇学摇报Vol.29摇No.12015年摇摇3月JOURNALOFQILUUNIVERSITYOFTECHNOLOGYMar.摇摇2015摇摇文章编号:1004-4280(2015)01-0007-04DOI:10.16442/j.cnki.qlgydxxb.2015.01.002钙钛矿太阳能电池的研究进展*曹久朋,刘德鹤,覃耀慰,刘建强(山东大学物理学院,山东济南250100)摇摇摘摇
2、要:以钙钛矿材料作为光吸收层的太阳能电池是一种广受关注的新型太阳能电池,其光电转换效率从2009年的3.8%快速增加到2014年的19.3%。本文总结了钙钛矿材料的光电性质和制备方法,然后重点介绍了钙钛矿太阳能电池的结构及通过对各载流子传输层的优化以提高器件的性能,分析了其研究趋势及需要解决的问题。关键词:钙钛矿;太阳能电池;结构;载流子传输层中图分类号:O59摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇文献标识码:ARecentResearchProgressinPerovskiteSolarCells*CAOJiu鄄peng,LIUDe鄄he,QINYao鄄wei,LIUJi
3、an鄄qiang(SchoolofPhysics,ShandongUniversity,Jinan250100,China)摇摇Abstract:Thesolarcellbasedonperovskitematerialsaslightabsorptionlayerisanewtypeofsolarcells,anditspowerconversionefficiencyboostedfrom3.8%in2009upto19.3%in2014.Theoptoelectricpropertiesandthepreparationmethodsofperovskite
4、aresummarized,structuresoftheperovskitesolarcellsarethenpresented,andtheoptimezationofeachchargecarriertransportinglayertoimprovethedeviceperformanceisdiscussed.Finally,itsdevelopingtendencyandtheproblemsneedtobesolvedareanalysed.Keywords:perovskite;solarcells;structure;carriertranspo
5、rtinglayer摇摇进入21世纪,经济社会对能源的需求不断增池采用了钙钛矿结构的CHNHPbI作为光吸收材333加,传统能源因其自身的限制越来越不能适应社会料,故而被称为钙钛矿型太阳能电池。短短几年其[2]发展的要求。太阳能作为一种可再生能源,具有取光电转换效率从2009年的3.8%提高到2014年[3]之不尽、经济环保等优点,研制太阳能电池日益引起的19.3%,因此广受关注。人们的关注。硅基太阳能电池作为第一代太阳能技术,是发1摇钙钛矿太阳能电池的结构展最完善、应用最广泛的成熟技术之一。但由于高纯硅造价高、耗能高,严重制约了硅基太阳能电池的1.1摇钙钛矿材料
6、广泛应用。新型太阳能电池主要指具有高转换效率钙钛矿材料是化学式为ABX的有机-无机杂3的一些新概念电池,如染料敏化电池(dye鄄sensitized化材料,其中A=CHNH,B=Sn或Pb,X=Cl,Br或33[4]solarcells)、量子点电池以及有机太阳能电池等,其I,晶胞结构如图1所示。这种结构以金属原子为[1]光电转换效率已经超过13%,不过仍然存在稳定八面体核心,卤素原子为八面体顶角,相互接触形成性欠佳等问题。三维框架结构,小有机离子嵌入其中。近来,出现了一种新型薄膜太阳能电池,这种电收稿日期:2014-10-10摇摇摇摇摇摇摇摇摇摇网络出版时间:2
7、02015-03-3110:5615-03-30基金项目:国家自然科学基金项目(51372141);济南市自主创新计划(201303068)作者简介:曹久朋(1989—),男,河南商丘人,硕士生,研究方向:微电子学与固体电子学.*通讯作者:刘建强(1973—),男,山东滨州人,教授,博士,硕士生导师,jqliu@sdu.edu.cn.8摇摇摇摇摇齐摇鲁摇工摇业摇大摇学摇学摇报第29卷2摇对载流子传输层的优化2.1摇钙钛矿太阳能电池的结构典型的电池结构如图2所示,CHNHPbX纳米333晶粒附着在介观尺度的n型TiO薄膜上,上方沉积2[10]有p型空穴传输材料(ho
8、letra
