基于稳定空穴传输材料的高效钙钛矿太阳能电池制备与研究开题报告

 2020-02-10 10:02
1.目的及意义(含国内外的研究现状分析)

石油、煤炭和天然气等不可再生能源的过度消费,已经导致日益严重的环境问题。不断开发可再生能源,如风能、生物质能、潮汐能、水能、地热能和太阳能,对于满足当今世界能源消耗增长至关重要。其中,太阳能是最丰富和最容易获得的能源,对太阳能的利用是满足日益增长的全球能源需求最有前景的解决方案。在过去的几十年中,新的光伏器件不断被报道,太阳能电池的效率也不断改善提高。其中,晶硅光伏发电技术已经发展成为一个典型的、关键的供电方式。然而,由于生产成本高,晶硅太阳能电池的大规模使用受限。发展下一代新型太阳能电池已经是大势所趋。

近年来,新型太阳能电池发展迅速,其中尤以钙钛矿太阳能电池(PSCs)的光电转换效率提升最为显著,从2009年到2018年的9年时间里,钙钛矿太阳能电池的光电转换效率从3.81%提高到了近23.7%,已经接近目前商业的晶硅太阳能电池的效率。除此之外,钙钛矿太阳能电池还具有结构简单、成本低、可柔性制备等诸多优点。综上所述,钙钛矿太阳能电池由于成本低廉、器件效率提升迅速而成为下一代太阳能电池中的研究热点。但在钙钛矿太阳能电池的实际应用中,遇到了以下困难。聚(3,4-亚乙基二氧基噻吩):聚(苯乙烯磺酸盐)(PEDOT:PSS)可以使用环保溶剂进行溶液法合成,具有大规模加工使用的前景,目前是p-i-n型钙钛矿太阳能电池中最广泛使用的空穴传输层。但是,由于PEDOT:PSS的酸性和亲水性,会导致以PEDOT:PSS为空穴传输层的器件吸水和电极腐蚀,从而引起在空气中稳定性较差的钙钛矿降解。

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