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新型有機鈣鈦礦太陽能電池研究獲進(jìn)展
來源:新能源網(wǎng)
時間:2016-06-15 11:03:08
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新型有機鈣鈦礦太陽能電池研究獲進(jìn)展中科院上海應(yīng)用物理研究所(以下簡稱應(yīng)物所)高興宇課題組與蘇州大學(xué)孫寶全、廖良生課題組合作,在有機和鈣鈦礦太陽能電池研究領(lǐng)域取得一系列進(jìn)展,相關(guān)研究
中科院上海應(yīng)用物理研究所(以下簡稱應(yīng)物所)高興宇課題組與蘇州大學(xué)孫寶全、廖良生課題組合作,在有機和鈣鈦礦太陽能電池研究領(lǐng)域取得一系列進(jìn)展,相關(guān)研究成果分別發(fā)表于《先進(jìn)材料》和《應(yīng)用材料與界面》等期刊。
有機和鈣鈦礦太陽電池近幾年發(fā)展迅速,器件效率已較高,但由于其研究時間尚短,仍存在諸多問題亟待解決。
對此,廖良生課題組教授王照奎嘗試引入銦(in)以部分替代鉛(pb)制備鈣鈦礦太陽能電池,應(yīng)物所高興宇等提出了摻銦鈣鈦礦太陽能電池薄膜的多重有序結(jié)晶取向和多重有序電荷傳輸通道理論,并進(jìn)一步通過電荷傳輸速率和器件性能實驗得到證實,解釋了摻銦鈣鈦礦型太陽能電池具備效率高(17.55%)和穩(wěn)定性好的主要因素,為開辟替代鉛的鈣鈦礦太陽能電池研究奠定了一定的實驗基礎(chǔ)。
應(yīng)物所研究人員與孫寶全課題組以氧化石墨烯(go)作為電荷傳輸層,通過引入氨基調(diào)控氧化石墨烯,優(yōu)化鈣鈦礦薄膜生長界面的電子結(jié)構(gòu),同時改善薄膜的結(jié)晶性和晶面擇優(yōu)生長取向,大幅提升了鈣鈦礦薄膜的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和器件性能(轉(zhuǎn)換效率由12%提升至16.13%)。
此外,研究人員利用合成的金納米顆粒摻入有機太陽能器件的電荷傳輸層,發(fā)現(xiàn)它不僅會提高器件的光學(xué)吸收,而且會很好地改善主動層有機分子的結(jié)晶和取向,進(jìn)一步器件測試表明效率得到了大幅提升,為新型太陽電池性能提升提出了一種新思路。
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