PDF《A-04.太阳能材料与器件》

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太阳能材料与器件 分会主席:张文华、刘生忠、邹德春、张坚、杨培志 A04-01 新型太阳能材料的探索与应用研究 张文华,郑霄家,蔡冰,吴义辉 中国工程物理研究院化工材料研究所 现代社会对清洁能源的迫切需要, 对新源新材料的发展提出了巨大的需要, 纳米功能材料在这个方面起到举足轻重的作 用.本报告介绍了低维纳米功能材料在光电转换中的突出优势和巨大的发展潜力.首先,基于碳纳米管和石墨烯改性的碳基 功能材料在电催化领域显示了非常高的电催化活性和电化学稳定性, 由他们作为对电极材料组装的敏化电池展示了比贵金属 铂更高的器件性能,是一类非常具有发展前景的廉价的高效电催化材料;

其次,纳米结构 TiO2 在太阳能电池中应用十分广 泛,我们系统地研究能够精确调控金红石结构 TiO2 纳米棒列结构,金红石结构 TiO2 纳米锥阵列结构,锐钛矿结构 TiO2 纳米 棒阵列和锐钛矿结构 TiO2 纳米锥阵列的制备,得到了规律性的认识.动力学研究表明快速的电荷分离和输运是这类材料所 形成的钙钛矿电池具有高效光电转换效率的内在原因.最后介绍了基于 p-型梯度异质结钙钛矿电池的构建与优异的性能. A04-02 三元化合物在钙钛矿太阳电池中的应用及研究 戴松元

1 ,朱梁正

2 ,潘旭

2 ,姚建曦

1 1.华北电力大学 2.中国科学院合肥物质科学研究院应用技术研究所 钙钛矿太阳电池主要由电子传输层、钙钛矿吸光层和空穴传输层等组成.在前期研究过程中发现,导致钙钛矿太阳电池 不稳定的因素较多,各功能层的材料及结构均会对稳定性造成影响.为了增加太阳电池的稳定性,我们从对其影响较大的电 子传输材料和钙钛矿材料本体入手,开展了一系列的研究. (1)在电子传输材料方面,对于电池光照稳定性能造成较大影响 的原因在于常用的钙钛矿电子传输材料 TiO2 具有很强的光催化性能,会诱导钙钛矿吸光材料的光降解.针对该问题,本文 首次提出使用钙钛矿型氧化物锡酸钡 BaSnO3(BSO)代替原有的 TiO2 介孔电子传输材料.通过合成出高分散的 BSO 纳米 颗粒浆料并制备出优良的 BSO 介孔电子传输层,成功制备了与传统钙钛矿太阳电池光伏性能相似的 BSO 钙钛矿太阳电池. 之后利用 BSO 易于通过修饰成分和掺杂等方式调制改变自身的光学和电学性能的特性,将掺镧锡酸钡 La-BaSnO3(LBSO) 作为电子传输材料应用于 PSCs 中,并获得了 15.1%的转换效率.所制备出的新型 LBSO 钙钛矿太阳电池实现了在不牺牲器 件光伏性能的前提下有效地提高了钙钛矿太阳电池的光照稳定性. (2)从钙钛矿吸光材料本身来说,该类材料尤其是经典的 碘铅甲胺 CH3NH3PbI3 材料具有较不稳定的化学性质,对光、热、湿度等条件均非常敏感,易降解.本文通过参考和分析钙 钛矿吸光材料和器件的光电性能、 能带结构以及电荷传输机理等性质, 利用三元无机半导体材料光电性能优秀并且稳定性良 好的特点, 筛选并合成了新型三元无机吸光材料硫锡银Ag8SnS6 (ATS) , 该材料光电性能优秀并且无毒无污染, 化 学稳定性好. A04-03 聚光型钙钛矿太阳能电池:实践与展望 林乾乾 武汉大学 有机-无机杂化钙钛矿由于其优异的光电性能,

1 已经在光伏领域表现出了巨大的应用潜力. 其光电转化效率更是不断被 刷新纪录,在短短几年内达到了 22.7%,有望成为下一代薄膜太阳能电池的主流技术.其一直被诟病的器件稳定性也在近几 年的努力下有效地得到了改善, 实验室优化后的电池已经能稳定工作超过