太阳能电池:钙钛矿型太阳能电池继续取得进展

 

  太阳能电池一直被视为重要的可再生能源形式。目前已经商业化的硅太阳能电池能够将25%左右的太阳能转化为电能,但是造价昂贵。基于高分子等材料的太阳能电池较为廉价,但是转化效率只有10%左右。近年来,一种新型太阳能电池——钙钛矿型太阳能电池(perovskite solar cells)受到了研究人员的广泛关注。钙钛矿型太阳能电池并非使用钙钛矿(CaTiO3),而是指用来转化太阳能的物质具有通式为ABX3的化学组成,并且晶体结构与钙钛矿类似,它兼具了成本低廉和能量转化效率高的优点。目前钙钛矿型太阳能电池最常用的材料为(CH3NH3)PbI3。今年早些时候,有报道表明钙钛矿型太阳能电池的转化效率已经达到16%,而在今年年底,已经有研究人员实现20%的转化率。由于含铅化合物具有一定的毒性,美国西北大学的研究人员提出用锡代替铅得到的类似化合物同样可以用于生产钙钛矿型太阳能电池。同样在今年,来自英国牛津大学的研究人员发表论文称,碳纳米管和高分子形成的复合材料能够有效提高钙钛矿型太阳能电池的稳定性。 

   

  左:钙钛矿型太阳能电池的结构示意图,从下至上分别为透明电极、二氧化钛层、具有钙钛矿型结构的导体层和另一电极;右:钙钛矿型太阳能电池纵截面的电子显微镜照片 

  相关论文:Lead-free solid-state organic–inorganic halide perovskite solar cells 

  http://www.nature.com/nphoton/journal/v8/n6/full/nphoton.2014.82.html 

  Carbon Nanotube/Polymer Composites as a Highly Stable Hole Collection Layer in Perovskite Solar Cells 

  http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021%2Fnl501982b 

  (报道原文见http://2014.cenmag.org/top-chemistry-research-of-2014/,配图均引自原报道) 

  翻译:嵌段共聚物  校对:RhettZhang 

  来源:科学公园(www.scipark.net) 

  编辑:中国科学院兰州文献情报中心