项目名称: 具有能隙梯度的全无机甲胺铅碘薄膜太阳能电池的能带设计、构筑与性能研究

项目编号: No.51472110

项目类型: 面上项目

立项/批准年度: 2015

项目学科: 一般工业技术

项目作者: 曹丙强

作者单位: 济南大学

项目金额: 83万元

中文摘要: 钙钛矿型甲胺铅碘太阳能电池正经历令人惊讶的效率竞赛(近五年已由3.8%提升到15.7%),但许多基本科学问题有待解决。克服由材料制备本身引起的器件性能差异,并从光生载流子输运角度阐明不同类型电池的工作机理,是两个较为关键的科学问题。本项目拟综合采用液相、气相生长技术,通过优化生长条件,获得高质量带隙可调的甲胺铅碘薄膜;利用瞬态、稳态光致发光谱,测量其激子束缚能、载流子扩散长度等基本物理参数;利用能带理论,设计电池结构,调控界面结构,并寻找合适的无机空穴传输材料;最终组装出具有能隙梯度的全无机薄膜太阳能电池。进而,通过电流电压谱、量子效率谱和电化学阻抗谱等手段,系统研究甲胺铅碘吸光层能隙梯度及异质界面结构对电池效率的影响,从能带设计和界面调控角度,阐明不同电池光生载流子产生、分离、收集及复合规律。该项目不仅在学术上具有重要意义,还可为进一步优化甲胺铅碘薄膜电池结构与性能提供理论指导和材料基础

中文关键词: 能隙梯度;界面控制;甲胺铅碘;薄膜太阳能电池;载流子输运

英文摘要: The efficiency of perovskite solar cell assembled with CH3NH3PbI3 is experiencing an amazing race, which was increased from 3.8% to 15.7% during the past five years. But, several fundamental issues need to be addressed. The two important questions are how to overcome the devices performance difference caused by the material preparation itself and how to clarify the working mechanism of different cell devices from point of view of photogenerated carriers transport properties. In this project, both solution and vapor deposition methods will be adopted and optimized to grow high quality CH3NH3PbI3 and its alloy with tunable bandgap. The exciton binding energy and carrier diffusion length will be measured by steady and transient photoluminescence spectroscopy. The device structure and its heterointerface will be designed and optimized with band gap theory and Anderson principle. Inorganic semiconductor will be selected for transporting holes defusing from optical active layer. Finally, P-i-N and DH perovskite thin film solar cells with bandgap grading will be fabricated and characterized with I-V, IPCE and EIS. The influences of CH3NH3PbI3 bandgap grading and interface heterostructure on the solar cell photovoltaic efficiency will be investigated. The photogenerated carriers transport mechanism like formation, separation, collection and recombination will be clarified by bandgap design and heterointerface control. This project is of great significance not only academically, but also provides theoretical guidance and materials basis for further optimization of device structure and properties of perovskite thin-film solar cells.

英文关键词: bandgap gradient;interface control;CH3NH3PbI3;thin film solar cell;carrier transport

成为VIP会员查看完整内容
0

相关内容

专知会员服务
51+阅读 · 2021年10月16日
专知会员服务
42+阅读 · 2021年9月7日
专知会员服务
103+阅读 · 2021年8月23日
专知会员服务
16+阅读 · 2021年7月13日
专知会员服务
31+阅读 · 2021年5月7日
【经典书】数理统计学,142页pdf
专知会员服务
96+阅读 · 2021年3月25日
【AAAI2021最佳论文】多智能体学习中的探索 - 利用
专知会员服务
35+阅读 · 2021年2月6日
【高能所】如何做好⼀份学术报告& 简单介绍LaTeX 的使用
人工神经网络在材料科学中的研究进展
专知
0+阅读 · 2021年5月7日
【材料课堂】TEM复杂电子衍射花样的标定原理
材料科学与工程
39+阅读 · 2019年4月12日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2022年4月20日
Convex-Concave Min-Max Stackelberg Games
Arxiv
0+阅读 · 2022年4月19日
RIS-Assisted Cooperative NOMA with SWIPT
Arxiv
0+阅读 · 2022年4月18日
Arxiv
13+阅读 · 2021年3月3日
小贴士
相关VIP内容
专知会员服务
51+阅读 · 2021年10月16日
专知会员服务
42+阅读 · 2021年9月7日
专知会员服务
103+阅读 · 2021年8月23日
专知会员服务
16+阅读 · 2021年7月13日
专知会员服务
31+阅读 · 2021年5月7日
【经典书】数理统计学,142页pdf
专知会员服务
96+阅读 · 2021年3月25日
【AAAI2021最佳论文】多智能体学习中的探索 - 利用
专知会员服务
35+阅读 · 2021年2月6日
【高能所】如何做好⼀份学术报告& 简单介绍LaTeX 的使用
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
微信扫码咨询专知VIP会员