高比功率柔性钙钛矿太阳能电池制备及性能研究

基本信息
批准号:51673138
项目类别:面上项目
资助金额:62.00
负责人:李耀文
学科分类:
依托单位:苏州大学
批准年份:2016
结题年份:2020
起止时间:2017-01-01 - 2020-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:许桂英,凡群平,薛荣明,赵越,叶陈男,徐卓
关键词:
钙钛矿太阳能电池柔性太阳能电池缺陷态比功率柔性透明复合电极
结项摘要

Wide applications of personal consumer electronics have triggered tremendous need for portable power sources featuring light-weight and mechanical flexibility. Due to the promising candidate for portable power sources, high specific power flexible perovskite solar cells (pero-SCs) have attracted worldwide attention. However, high specific power flexible pero-SCs face several critical issues, which may considerably limit the development of n-i-p type perovskite solar cells towards high specific power and weak hysteresis behavior: 1) developing high performance transparent flexible electrode featuring ultrathin, low weight; 2) developing technology of low temperature processing metal oxide electron transporting layer with low defects and high conductivity. Therefore, we present the proposal intending to carry out Ag-mesh/Conductive film as flexible hybrid electrode, which we own intellectual property right. In the case of developing low temperature processing technology, we utilize multifunctional fullerene derivative to passivate novel metal oxide for constructing hybrid electron transporting layer with high conductivity and low defects. On top of hybrid electron transporting layer, we explore the high quality perovskite crystal with large particle and low boundary, which will benefit for obtaining high performance perovskite solar cells with high specific power, bending durability and long lifetime. Finally, these successful technologies will provide flexible perovskite solar cells with promising prospect in applications.

随着消费电子行业的蓬勃发展,人们对可穿戴能源的需求度日益增加。高功率/质量比(比功率)柔性钙钛矿太阳能电池在可穿戴能源方面表现出的巨大应用潜力迅速引起了人们的关注。然而,目前高比功率柔性钙钛矿太阳能电池仍面临着诸多亟待解决的问题,一方面是力求在优异的超薄、轻质柔性透明电极方面实现突破,另一方面如何通过低温热处理方法获得低缺陷态、高电导率金属氧化物电子传输层,对于推动高比功率、弱迟滞效应n-i-p型柔性钙钛矿太阳能电池的发展具有重要的意义。为此,本项目拟以具有自主知识产权的网格银/导电薄膜复合电极为基础发展轻质、超薄柔性透明电极,以多功能富勒烯钝化的新型金属氧化物为突破口来获得高电导率、低缺陷态的低温热处理复合电子传输层,并探索高质量钙钛矿晶体薄膜生长工艺。最终开发出高比功率、耐弯曲、长寿命的柔性钙钛矿太阳能电池相关技术,为推动钙钛矿太阳能电池朝着轻质、可穿戴能源方向的应用打下基础。

项目摘要

近些年,高比功率柔性钙钛矿太阳能电池在可穿戴能源方面表现出的巨大应用潜力引起了人们的关注。本项目从新型超薄柔性复合透明电极制备、低温热处理金属氧化物电子传输层构筑及表面钝化效应等三个方面研究,获得高比功率柔性钙钛矿太阳能电池。重要结果以及关键数据总结如下:(1)在超薄PET柔性基底上通过采用高分辨纳米压印网格银、银纳米线/金属氧化熔融、银纳米线/导电聚合物复合等策略实现了面电阻低于1欧姆/sq、透光率高于90%,具有自支撑性的耐弯曲高质量柔性复合透明电极;(2)发展了系列富勒烯/有机界面层及界面修饰层,低温制备双氧化锡界面层,在推动柔性钙钛矿太阳能电池效率提升的同时,明确了界面层对获得高效、耐弯曲性柔性太阳能电池的重要性及相关机理;(3)细致探索了钙钛矿晶体的生长机理和可控生长方法,发展了分子模板诱导法,在超薄柔性基底上获得了高质量钙钛矿薄膜,获得2018年报道的柔性钙钛矿太阳能电池的最高值18.1%,且具有超高耐弯曲性。上述研究成果达到了领先水平,为推动钙钛矿太阳能电池朝着轻质、可穿戴能源方向的应用打下了坚实的基础。

项目成果
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数据更新时间:2023-05-31

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