近日,中國科學院大連化學物理研究所潔凈能源國家實驗室太陽能研究部研究員劉生忠帶領的團隊與陜西師范大學合作,運用固態離子液體作為電子傳輸材料,制備出效率達到16.09%的柔性鈣鈦礦太陽能電池,突破了目前柔性器件的最高效率。相關結果發表在《先進材料》期刊(Advanced Materials, DOI: 10.1002/adma.201600446)上。
柔性太陽能電池由于具有質量輕,便攜,易于運輸、安裝等優點被廣泛關注。目前,高效鈣鈦礦太陽能電池均采用典型的三明治構型(陰極/電子傳輸層/鈣鈦礦吸光層/空穴傳輸層/陽極)。一般的界面層材料需要高溫處理 (>450℃),此過程不僅增加了能耗,同時也限制了高效柔性鈣鈦礦太陽能電池的應用。針對此問題,該團隊前期在室溫下利用磁控濺射制備了高透光、高載流子遷移率的氧化鈦電子傳輸層,基于此材料的柔性鈣鈦礦薄膜電池效率達到15.07%,是當時的最高效率。相關結果發表在《能源環境科學》(Energy Environ. Sci., 2015, 8, 3208-3214, DOI: 10.1039/C5EE02155C)上。
最近,該團隊發現利用一種固態離子液體作為鈣鈦礦太陽能電池的電子傳輸材料可以有效提高器件的效率,還可以很好地抑制器件中的電流-電壓滯后效應,制備的柔性電池效率達到16.09%,突破了目前柔性器件的最高效率。優異的器件性能主要歸因于該離子液體具有很好的光增透作用、較高的電子遷移率和合適的能級,同時離子液體可以減少鈣鈦礦薄膜的缺陷。這一研究成果為實現低成本、大面積柔性鈣鈦礦太陽能電池推廣提供了切實可行的途徑。
該研究工作得到了中央高校基金、長江學者和創新團隊“111計劃”和“千人計劃”項目的資助。
大連化物所柔性鈣鈦礦太陽能電池研究取得新進展
近日,西安電子科技大學前沿交叉研究院柔性電子研究中心常晶晶教授團隊提出了一種在鹵化物鈣鈦礦晶格中直接引入具有強電負性的氟離子,以抑制鈣鈦礦離子遷移,并穩定晶相的策略。該方法顯著提升了鈣鈦礦光伏器件性能......
北京時間9月30日晚,國際頂尖學術期刊《自然》在線發表南開大學化學學院袁明鑒教授課題組與加拿大多倫多大學愛德華·薩金特教授課題組的聯合研究進展。研究團隊針對鈣鈦礦太陽能電池在高溫工況條件下穩定性不足這......
鈣鈦礦薄膜制備過程中殘余應力與缺陷導致紫外線易降解鈣鈦礦材料,降低鈣鈦礦太陽能電池的效率和穩定性,限制了鈣鈦礦光伏的產業應用。中國科學院化學研究所綠色印刷院重點實驗室宋延林課題組利用具有紫外異構功能的......
近日,中國科學技術大學教授楊上峰團隊在鈣鈦礦太陽能電池領域取得重要進展,傳統(n-i-p)結構的單結鈣鈦礦太陽能電池實現了26.1%的光電轉換效率,第三方機構認證效率為25.8%,為目前n-i-p結構......
鈣鈦礦疊層電池的研發再次取得進展。日前,北京理工大學等國內單位科研團隊合作,成功突破鈣鈦礦疊層太陽能電池制備技術難題,并開發出光電轉換效率達32.5%且具有長期運行穩定性的鈣鈦礦疊層太陽能電池。在協鑫......
香港科技大學(港科大)工學院的一支研究團隊首創一種手性構型的界面微結構,用于鈣鈦礦太陽能電池。該創新界面概念大幅度提高了電池的可靠性和光電轉換效率,有助于加速鈣鈦礦電池的商業化進程。周圓圓教授(右)及......
香港科技大學(港科大)工學院的一支研究團隊首創一種手性構型的界面微結構,用于鈣鈦礦太陽能電池。該創新界面概念大幅度提高了電池的可靠性和光電轉換效率,有助于加速鈣鈦礦電池的商業化進程。鈣鈦礦太陽能電池是......
西湖大學工學院特聘研究員王睿實驗室研發出一種基于芘的共軛母核新分子(Py3)的新型空穴選擇接觸結構,用作倒置鈣鈦礦太陽能電池的空穴傳輸層,在不犧牲器件效率的前提下,能夠大幅度提升鈣鈦礦電池器件的穩定性......
記者7月25日從西湖大學獲悉,該校工學院王睿實驗室開發了一種新分子——Py3,它有望顯著提升鈣鈦礦太陽能電池(以下簡稱鈣鈦礦電池)光電轉化效率,并將其使用壽命延長約2倍。相關研究成果24日在線發表于《......
近日,中國科學院國家納米科學中心研究員周惠瓊等在Dion-Jacobson型鈣鈦礦太陽能電池的材料設計與穩定性研究方面取得進展。該研究合成設計了系列具有層間輕微位移的Dion-Jacobson型鈣鈦礦......