1. 研究目的与意义(文献综述)
近年来,环境污染已经严重威胁到了社会与经济的发展和每个人的生存。在全球性化石能源日益耗尽、环境污染不断加重的今天,太阳能与其他新型能源(风能、地热能、生物能源等)一起成为石油、煤、天然气等不可再生能源的理想补充和替代能源。随着光伏产业的迅猛发展,太阳能电池转换效率不断提高,成本不断降低,使得光伏发电的前景更为光明和宽阔。
作为第一代太阳能技术,硅基太阳能电池是发展最为完善、应用最为广泛的成熟技术之一。但由于其必须使用昂贵的高纯硅,因而而临着造价高、耗能高等难题,严重制约了硅基太阳能电池更为广泛的产业应用。第二代薄膜太阳能电池(gaas,cdte,cuingase等)技术由于比硅基电池更能容忍较高的缺陷密度而得到了迅猛的发展,但其大规模应用也受制于制造成本高、环境污染严重、稀缺元素不可持续发展等问题。近年来,以染料敏化太阳能电池、量子点太阳能电池、有机太阳能电池为代表的第三代太阳能电池,以成本低廉、原料丰富等优势受到业界关注,发展迅速,其光电转换效率最高已经超过13%,可以和非晶硅基电池相媲美,但仍存在稳定性差、机理复杂、难以大规模生产等诸多问题。因此,如何进一步提高太阳能电池转换效率,简化制备工艺、降低生产成本,是第三代太阳能电池的主要研究方向。
2009年以来,一种基于有机/无机杂化钙钛矿材料的全新太阳能电池引起人们的极大关注,相关工作被期刊science评为2013年度国际十大科技进展之一。与现有太阳能电池技术相比,钙钛矿太阳能电池具有以下优点:(1)这种新型的有机无机复合钙钛矿材料能同时高效完成太阳光的吸收、光生载流子的激发、传输和分离等多个过程;(2)消光系数高且带隙宽度合适;(3)优良的双极性载流子输运性质;(4)结构简单;(5)开路电压高;(6)低成本温和条件下制备;(7)可制备高效柔性器件。
2. 研究的基本内容与方案
1)本实验主要内容:
1、文献调研,了解太阳能电池的国内外研究现状和未来发展趋势
2、熟悉钙钛矿太阳能电池的结构和各层的制备制备工艺。
3. 研究计划与安排
1、第1-2周:阅相关文献资料,明确研究内容,了解研究所需的实验材料及制
备方法、检测方法。确定实验方案及技术路线,完成开题报告。
2、第3-8周:初步进行实验,掌握实验过程和方法及测试处理技术。
4. 参考文献(12篇以上)
[1]zhaoy,zhuk.organic–inorganichybridleadhalideperovskitesforoptoelectronicandelectronicapplications[j].chemicalsocietyreviews,2016.
[2]dengy,penge,shaoy,etal.scalablefabricationofefficientorganoleadtrihalideperovskitesolarcellswithdoctor-bladedactivelayers[j].energyenvironmentalscience,2015,8(5):1544-1550.
[3]dengy,wangq,yuany,etal.vividlycolorfulhybridperovskitesolarcellsbydoctor-bladecoatingwithperovskitephotonicnanostructures[j].materialshorizons,2015,2(6):578-583.
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