元素百科中国科学院上海应用物理研究所(以下简称应用研究所)高兴宇研究小组与苏州大学孙宝泉、廖良生研究小组合作,在有机和钙钛矿太阳能电池研究领域取得了一系列进展。相关研究成果分别发表在《先进材料》、《应用材料与界面》等期刊上。

钙钛矿太阳能电池有机和钙钛矿
近年来,有机和钙钛矿太阳能电池发展迅速,设备效率较高,但由于研究时间短,仍有许多问题需要解决。
新太阳能电池结构原理
在这方面,廖良生研究小组教授王照奎试图介绍锆(In)用部分代替铅(Pb)制备钙钛矿太阳能电池,提出了多有序结晶方向和多有序电荷传输通道理论,并通过电荷传输速率和设备性能实验进一步证实,它解释了钛矿太阳能电池的高效率(17.55%)和良好稳定性的主要因素,为钙钛矿太阳能电池的研究奠定了一定的实验基础。
应物研究所研究人员和孙宝全研究小组氧化石墨烯(GO)作为一种电荷传输层,通过引入氨基调节氧化石墨烯,优化钙钛矿膜生长界面的电子结构,大大提高了钙钛矿膜的结构稳定性和设备性能(转换效率从12%提高到16.13%),提高了膜的晶体性和晶体表面的优异生长方向。
此外,研究人员利用合成金纳米颗粒与有机太阳能设备的电荷传输层混合,发现它不仅会改善设备的光学吸收,而且会改善主动层有机分子的结晶和方向,进一步的设备测试显示效率大大提高,提出了新的太阳能电池性能的新思路。

