演讲题目:纳米碳材料在钙钛矿太阳能电池中的应用
主题会场石墨烯在太阳能电池领域的应用
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内容摘要
钙钛矿太阳能电池(PSCs)具有光电转化效率高和成本低等优点,是极具发展潜力的新型太阳能电池。目前PSCs通常采用掺杂的spiro-OMeTAD作为空穴传输材料,不仅成本高,稳定性还很差。同时采用贵金属作为对电极或背电极,限制了其规模化应用。碳材料具有优异的电导性、良好的透光性和低成本等特点,被广泛应用于太阳能电池领域。本论文研究了碳材料在PSCs中作为空穴传输材料和背电极对其光电性能和稳定性的影响。
采用碘化亚铁酸性水溶液对石墨烯氧化物进行还原,制备了还原石墨烯氧化物并将其与未掺杂的spiro-OMeTAD共同作为空穴传输材料应用于PSCs。研究发现还原石墨烯氧化物的电导率和迁移率越高,PSCs的光电转化效率越高。且以还原石墨烯氧化物和未掺杂的spiro-OMeTAD作为空穴传输材料的PSCs比采用锂盐和叔丁基吡啶掺杂的spiro-OMeTAD作为空穴传输材料的PSCs更稳定。
首次将交叉堆叠的碳纳米管作为背电极应用于无空穴导体的PSCs,考察了碳纳米管的层数对PSCs光电性能的影响,在此基础上采用碘元素对碳纳米管进行掺杂。研究表明碘掺杂不仅改善了碳纳米管的导电性,也增加了钙钛矿在碳纳米管薄膜中的颗粒尺寸和结晶性,使得基于碘掺杂的交叉堆叠的碳纳米管作为背电极的PSCs光电转化效率明显增加。