铅卤化物钙钛矿量子点/PEDOT:PSS/钙钛矿/PCBM平面异质结杂化太阳电池...
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发布时间：2024-10-24 10:04
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时间：2024-11-18 20:00
研究关注点在于铅卤化物钙钛矿量子点在杂化太阳电池中的应用。钙钛矿因其独特的电学性质，如直接带隙、长载流子寿命和高迁移率，使其成为高效太阳能电池的理想材料。尤其在胶体形式的纳米晶体（QDs）中，相稳定性和带隙可调性是其优势，尽管其室温下的相稳定性相较于大体积晶体有所增强，但其长期稳定性和在实际运行条件下的耐久性仍是挑战。科研人员正通过材料工程、异质结构设计和QD表面配体的选择等策略，提升钙钛矿QD太阳能电池（PeQDSC）的稳定性和耐用性。
钙钛矿量子点的基本结构是ABX3，由角共享八面体骨架构成，其中A位填充阳离子，如甲基铵、甲胺或胍，B位是铅、锡或锗阳离子，X位是卤素。全无机卤化物钙钛矿则以铯或铷为A位阳离子。例如，CsPbI3纳米晶体因其尺寸减小，表面能降低，有助于稳定其在太阳能电池中的应用。
制备过程中，通过热注入方法合成不同尺寸的QDs，通过特定方法去除配体以提高电荷传输。混合策略涉及阳离子交换，以实现碘化铅量子点的可控合成，这在多晶薄膜中不易实现。为了保护钙钛矿活性层，优化沉积程序和器件结构设计也是关键。
此外，研究还包括铁酸镧/钛酸锶复合物、SrTiO3和BaTiO3钙钛矿复合氧化物等其他材料在电池中的应用，以及掺杂、改性材料如稀土离子掺杂钛酸锶和钛酸钡陶瓷。钛酸钾晶须与不同基底的复合材料也在提高太阳能电池性能的探索中发挥作用。
