【摘要】:因此,将无机半导体材料与共轭聚合物进行复合而制备的太阳能电池——杂化太阳能电池,为太阳能电池效率的提高提供了新的可能性。目前最热门的研究领域则是钙钛矿型甲胺铅碘薄膜太阳能电池,从2009年到2014年的5年间,光电转换效率便从3.8%跃升至19.3%,增长了4倍多。
除了以上种类的太阳能电池,目前研究得比较多的新型太阳能电池有有机聚合物太阳能电池、有机无机杂化太阳能电池、钙钛矿太阳能电池等。有机太阳能电池以其材料来源广泛,制作成本低、耗能少、可弯曲、易于大规模生产等突出优势显示出其巨大的开发潜力,但目前的光电转换效率较低,仅为5%~10%,存在着载流子迁移率比较低、高体电阻及耐久性差的问题,仍然需要科研人员进行深入研究。由于共轭聚合物内部存在着大量的电子陷阱,致使其电子迁移率很低,严重束缚着电池效率的提高,而无机半导体材料(如TiO2、ZnO)则显示了很高的电子迁移率。因此,将无机半导体材料与共轭聚合物进行复合而制备的太阳能电池——杂化太阳能电池,为太阳能电池效率的提高提供了新的可能性。特别是纳米级的无机半导体粒子与共轭聚合物间形成的体相异质结型结构显著提高了激子的分离效率,大大降低了载流子结合的概率,为太阳能电池效率的提高做出了巨大贡献。目前最热门的研究领域则是钙钛矿型甲胺铅碘薄膜太阳能电池(简称钙钛矿太阳能电池),从2009年到2014年的5年间,光电转换效率便从3.8%跃升至19.3%,增长了4倍多。钙钛矿电池并不是用钙钛矿材料制成的,而是使用了与钙钛矿晶体结构相似的化合物。太阳能电池中用到的钙钛矿(CH3NH3PbI3、CH3NH3PbBr3和CH3NH3PbCl3等)属于半导体,有良好的吸光性。钙钛矿太阳能电池不仅转换效率有明显优势,制作工艺也相对简单。今后,它的发电成本甚至有可能比火力发电还低。
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