钙钛矿太阳能电池（胶体蓄电池十大名牌）

钙钛矿型太阳能电池是怎么回事呢？

钙钛矿太阳能电池是以钙钛矿型有机金属卤化物半导体为吸光材料的太阳能电池，即染料敏化太阳能电池中的染料被相应替换。在这种钙钛矿结构中(图1)，A一般是甲胺，也有报道；b多为金属Pb原子，也有少量金属Sn的报道。氯、溴、碘和其他卤素单原子或混合原子。目前高效钙钛矿太阳能电池中最常见的钙钛矿材料是碘化铅甲胺()，其带隙约为1.5 eV。钙钛矿太阳能电池的结构如图所示。钙钛矿太阳能电池从上到下分别是玻璃、FTO、电子传输层(ETM)、钙钛矿光敏层、空穴传输层(HTM)和金属电极。其中，电子传输层一般是致密的纳米颗粒，以防止钙钛矿层的载流子与FTO中的载流子复合。可以通过控制形貌、掺杂元素或使用其他N型半导体材料如ZnO来提高该层的导电性，从而提高电池的性能。报道的效率最高的电池(~19.3%)是掺钇的。钙钛矿光敏层，在大多数情况下，是一种有机金属卤化物半导体薄膜。也有人使用金属有机卤化物填充的介孔结构(，和骨架)，或者两者都存在，但没有证据表明这种结构有助于电池性能的提高。空穴传输层，在染料敏化太阳能电池中，这一层多为液态电解质。由于在液体电解质中不稳定，电池的稳定性差，这也是早期钙钛矿电池的主要问题。后来Gr tzel等人采用了spiro-OMeTAD、PEDOT:PSS等固体空穴传输材料。大大提高了电池效率，稳定性好。特别地，钙钛矿也可以用作光吸收和电子传输材料，或者用作光吸收和空穴传输材料。这样，可以制造不含HTM或ETM的钙钛矿太阳能电池。

钙钛矿型太阳能电池是什么原理

钙钛矿太阳能电池是以钙钛矿型有机金属卤化物半导体为吸光材料的太阳能电池，即染料敏化太阳能电池中的染料被相应替换。在这种钙钛矿结构中，A一般是甲胺；b多为金属Pb原子，也有少量金属Sn的报道。氯、溴、碘和其他卤素单原子或混合原子。目前高效钙钛矿太阳能电池中最常见的钙钛矿材料是碘化铅甲胺，其带隙约为1.5 eV。当暴露在阳光下时，钙钛矿层首先吸收光子，产生电子-空穴对。由于钙钛矿材料激子结合能的不同，这些载流子要么成为自由载流子，要么形成激子。而且由于这些钙钛矿材料往往载流子复合几率低，载流子迁移率高，载流子的扩散距离和寿命更长。这是钙钛矿太阳能电池优异性能的来源。然后，这些未结合的电子和空穴分别被电子传输层和空穴传输层收集，即电子从钙钛矿层传输到电子传输层，最终被FTO收集；空穴从钙钛矿层传输到空穴传输层，并最终被金属电极收集。当然，这些过程总是伴随着一些载流子的损失，例如电子传输层中的电子与钙钛矿层中的空穴的可逆复合，电子传输层中的电子与空穴传输层中的空穴的复合(当钙钛矿层不致密时)，钙钛矿层中的电子与空穴传输层中的空穴的复合。为了提高电池的整体性能，应该使这些载流子的损失最小化。最后，连接FTO和金属电极的电路产生光电流。

钙钛矿太阳能电池前景是怎么样的？

钙钛矿太阳能电池前景光明。太阳能电池将阳光转化为电能，长期以来一直是全球可再生能源愿景的一部分。虽然单个电池非常小，但是升级到模块后可以用来给电池和灯充电。如果并排放置，有一天，它们可以成为建筑物的主要能源。然而，目前市场上的太阳能电池使用硅，硅的制造成本与传统电源相比非常高。这是另一种相对较新的材料进入金属卤化物钙钛矿的地方。当嵌套在太阳能电池的中心时，这种晶体结构也可以将光转化为电能，但成本远低于硅。此外，钙钛矿基太阳能电池可以用更硬更薄的衬底制成，因此除了成本更低之外，它们还可以更轻、更灵活。然而，为了具有现实世界的潜力，这些原型需要在尺寸、效率和寿命方面进行改进。现在，在一项新的研究中，由冲绳科学技术研究生院教授齐雅彬领导的纳米能源的能源材料和表面科学系发表的研究人员证明，以不同方式创造钙钛矿所需的原料之一可能是这些细胞成功的关键。