单结和叠层钙钛矿太阳能电池常州大学材料科学与工程学院张帅目录CONTENT一、单结钙钛矿太阳能电池结构和工作原理二、叠层钙钛矿太阳能电池无电子传输层结构无空穴传输层结构无空穴传输层结构碳电极介观n-i-p结构介观n-i-p结构含金属氧化物半导体含金属氧化物绝缘体平面n-i-p结构正置平面p-i-n结构倒置J.Am.Chem.Soc.,2009,131,6050;Chem.Rev.2019,119,3036勇担责任追求卓越CHANGZHOUUNIVERSITY单结钙钛矿太阳能电池结构和工作原理进化电荷传输层不完备结构平面结构介观结构敏化太阳能电池结构Chem.Rev.2019,119,3036勇担责任追求卓越CHANGZHOUUNIVERSITY空穴传输层：spiro-OMeTAD、PTAA、PEDOT:PSS、NiOX等p型材料电子传输层：TiO2、SnO2、ZnO、C60、PCBM等n型材料单结钙钛矿太阳能电池结构和工作原理勇担责任追求卓越CHANGZHOUUNIVERSITYBestResearch-CellEfficiencies钙钛矿太阳能电池(单结)https://www.nrel.gov/pv/assets/pdfs/cell-pv-eff-emergingpv-rev220630.pdf单结钙钛矿太阳能电池结构和工作原理25.7%JournalofAppliedPhysics1961,32,510Joule2022,6,756Adv.Mater.Interfaces2017,1700731勇担责任追求卓越CHANGZHOUUNIVERSITYShockley-Queisser极限(肖克利-奎伊瑟极限)单结太阳能电池:~33%如何突破SQ极限?多结叠层太阳能电池的极限效率:~45%(两结)钙钛矿叠层太阳能电池SQ极限两结~45%勇担责任追求卓越Adv.Mater.Interfaces2017,1700731CHANGZHOUUNIVERSITY晶硅太阳能电池:带隙合适~1.1eV(作为底电池);开路电压较高;市场占有率高;产线成熟,成本低钙钛矿太阳能电池:带隙可调(作为顶电池);光电性能优异;成本具有潜在优势机械堆积4端叠层单片集成两端叠层光谱分裂型4端叠层反射型4端叠层钙钛矿叠层太阳能电池钙钛矿/晶硅叠层太阳能电池复合层NatureEnergy2018,3,828勇担责任追求卓越CHANGZHOUUNIVERSITY钙钛矿叠层太阳能电池钙钛矿/晶硅叠层复合层复合层复合层全钙钛矿叠层勇担责任追求卓越CHANGZHOUUNIVERSITYNatureEnergy2018,3,828晶硅:1.12eV,钙钛矿:1.65-1.72eVAdv.EnergyMater.2020,1904102亚电池光电流相等或接近钙钛矿叠层太阳能电池带隙要求电流要求谢谢观看