钙钛矿太阳能电池:光伏领域的新希望

【摘要】：2013年6月以来,一种基于有机/无机复合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.这种新型全固态平面型太阳能电池已经展现出大于15%的高转换效率、液/气相等简单制备工艺和极低的加工成本等优点,极有可能在短期内把转换效率提高到20%以上,呈现出一片光明的前景,有可能对整个太阳能科学与技术行业以及人类经济和社会生活产生巨大的影响.本文结合我们最近的初步研究工作,就有机卤化物钙钛矿电池的发展历程、工作原理、制备工艺等几方面的代表性研究成果做了系统性总结,尤其是就目前有待解决的关键科学问题、未来发展方向等进行了讨论和展望,点明了可能采取的技术路径,有助于我国研究者抓住机遇,迅速跟上国际上太阳能电池与材料研究的前进步伐,为中国的绿色清洁能源的发展与生存环境的改善做出应有的贡献. 【作者单位】： 北京大学物理学院纳米结构与低维物理实验室 电子显微镜实验室;人工微结构与介观物理国家重点实验室 量子物质科学协同创新中心;中国科学院北京纳米能源与系统研究所;Department
【关键词】： 钙钛矿基太阳能电池 超高转换效率 吸光系数 载流子动力学 结构工程 界面工程 能带工程
【基金】：国家自然科学基金(批准号:11234001) 国家重点基础研究发展计划(批准号:2013CB932602)资助项目
【分类号】：TM914.4
【正文快照】： 1引言太阳能电池是一种通过光电效应或者光化学反应直接把光能转化成电能的装置.1839年,法国物理学家Becquerel发现了光生伏特效应;1876年,英国科学家Adams等人[1]发现,当太阳光照射硒半导体时,会产生电流.这种光电效应太阳能电池的工作原理是,当太阳光照在半导体p-n结区上,会

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