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1、第42卷第9期化工能源化工設(shè)計通訊2016年9月ChemicalEnergyChemicalEngineeringDesignCommunications柔性鈣鈦礦太陽能電池的研究進(jìn)展郭金實（哈爾濱市第三中學(xué)群力校區(qū)，黑龍江哈爾濱?150087）摘 要：鈣鈦礦太陽能電池是近年來太陽能電池領(lǐng)域的一顆新星，在不到7a的時間里，其效率從3.8%飛速地提高到了22%。由于鈣鈦礦材料本身可以低溫制備，因此具有質(zhì)量輕、可彎曲、適用性廣等特點的柔性鈣鈦礦電池，受到人們的廣泛關(guān)注?，F(xiàn)針對柔性鈣鈦礦電池，分為n-i-p和p-i-n兩種電池結(jié)構(gòu)，分別介紹了對應(yīng)的主要研究方向與目前的研究進(jìn)展，并對
2、其進(jìn)行評述。最后，指出了關(guān)于柔性鈣鈦礦太陽能電池領(lǐng)域的主要問題與挑戰(zhàn)，并對未來進(jìn)行了展望。關(guān)鍵詞：柔性鈣鈦礦太陽能電池；n-i-p；p-i-n中圖分類號：TM914.4文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號：1003–6490（2016）09–0106–04ResearchProgressofFlexiblePerovskiteSolarCellsGuoJin-shiAbstract：perovskitesolarcellisinrecentyearsthefieldofsolarcell[]astar，inlessthan7years，itsefficiencyfrom22%to3.8%i
3、ncreasedrapidly.Duetotheperovskitematerialitselfcanbepreparedatlowtemperature，soithasthecharacteristicsoflightweight，flexible，wideapplicability，andsoon，ithasbeenwidelystudied.Themainresearchdirectionandthecurrentresearchprogressofthen-i-pandp-i-nareintroducedinthispaper.Themainresearchdirec
4、tionsandthecurrentresearchprogressareintroduced.Finally，itpointsoutthemainproblemsandchallengesinthefieldofflexibleperovskitesolarcells，andmakesaprospectforthefuture.Keywords：flexibleperovskitesolarcell；n-i-p；p-i-n[7]鈣鈦礦太陽能電池是近年來在太陽能電池領(lǐng)域的一個研究，在PET柔性基底上獲得的能量轉(zhuǎn)換效率達(dá)到了6%，經(jīng)過[1]熱點，其最早出現(xiàn)在2009年，經(jīng)過幾年
5、的發(fā)展，其能量轉(zhuǎn)近幾年的發(fā)展，目前柔性鈣鈦礦電池的最高能量轉(zhuǎn)化效率已[8]化效率從最初的3.8%飛速地增長到了22%，逼近了單晶硅太經(jīng)達(dá)到了16.80%。1陽能電池25%的最高轉(zhuǎn)化效率。由于具有更低的材料成本和柔性鈣鈦礦電池可分為n-i-p和p-i-n兩種器件結(jié)構(gòu)，其中制備成本，被視為可能替代硅太陽能電池的新一代太陽能電池。n-i-p結(jié)構(gòu)是指電子傳輸層/鈣鈦礦層/空穴傳輸層的器件結(jié)構(gòu)，鈣鈦礦材料在太陽能電池中有出眾的性能表現(xiàn)，與其結(jié)而p-i-n結(jié)構(gòu)是指空穴傳輸層/鈣鈦礦層/電子傳輸層的器件結(jié)[2]構(gòu)是密切相關(guān)的，其晶體結(jié)構(gòu)如圖1所示。應(yīng)用于太陽能電構(gòu)，如圖2所示。下面將分別介
6、紹這兩類柔性鈣鈦礦電池器件。池中的有機(jī)無機(jī)雜化型鈣鈦礦材料的結(jié)構(gòu)通式為AMX3，A為(a)MA+、FA+等有機(jī)陽離子，M為Pb2+、Sn2+等金屬陽離子，XeVGold--AD為I、Cl等鹵素陰離子。通過調(diào)控A、M、X三類離子的不Spiro-OMeTAD-4.0同組成，能夠?qū)崿F(xiàn)對于材料能級的連續(xù)調(diào)控，并且可以影響Perovskite-4.5得到的鈣鈦礦材料的成膜性和載流子遷移距離。AMX3型有機(jī)ss-ILITOspiro-OMeTAu[3]ITO-5.0ss-ILperovskite無機(jī)雜化型鈣鈦礦材料具有合適的能帶寬度約1.55eV；高PET吸光系數(shù)，在550nm處的吸光系
7、數(shù)為1.5×104cm-1；高載流-5.52-1-1子遷移率達(dá)到10cmVs，并且有雙重傳輸特性；長載流子擴(kuò)散長度，可以達(dá)到100～1000nm；較低的激子結(jié)合能(b)---1.8ee-[4]e10～50meV，遠(yuǎn)低于有機(jī)太陽能電池（>100meV）。以上-3.92-3.36這些特殊的性質(zhì)，使得鈣鈦礦材料成為制備太陽能電池的一-3.93-4.4種理想材料，并引發(fā)了當(dāng)前的研究熱潮。隨著鈣鈦礦太陽能Agx3Bis-CITONiOPbI3PbBr60Ag603電池性能的提升，對于它的研究也更加的多樣化，比如提
