[实用参考]钙钛矿太阳能电池.pptx

能级和电子转移示意图
（1）电子注入; （2）空穴注入; （3）辐射激子复合; （4）非辐射激子复合; （5）反电子转移到TIO2的表面; （6）反电子转移到HTM表面; （7）电荷复合在纳米TIO2/HTM界 面。
优点
一般的带隙约为 1.5eV通过卤族 元素的替代可以 调节禁带宽度
合适的直接 带隙
钙钛矿太阳能电池
岳世忠
钙钛矿
钙钛矿电池的光吸收层是一 种有机-无机杂化的材料，化学 式为 AMX3（A：CH3NH3+； M：PB2+；X：I–，BR–或 CL–）。是典型的钙钛矿 （CATIO3）晶体结构。
晶胞结构MX6构成八面体， 并相互接触，组成了三维结构， CH3NH3+嵌入其中。
钙钛矿电池的结构
开路电压。
钙钛矿电池的原理，在光 照下光敏层产生激子，由 于激子束缚能较小，在材 料内部就可以发生分离， 通过电子空穴层的输运，
最后被电极收集。
光敏层中的光物理过程
光吸收产生电子空穴对，然后演变形成 高度离域的瓦尼尔激子。其中一小部分 会自发的形成自由载流子，激子和自由 载流子共存，其动态数目根据它们寿命 的变化而变化。激子的成双重组是很弱 的。缺陷辅助的重组，在些 CH3NH3PBX3钙钛矿也会被抑制。从激 子猝灭产生的电子和空穴的复合也是很 微弱的。俄歇复合在这里是占主导地位 的，在高泵入激励的条件下自放大辐射 会和俄歇复合竞争。在低的光强下，俄 歇和自放大复合会受到抑制。
厚度为 300 nm 左右的钙钛矿材料 便能吸收紫外到近 红外几乎所有的光
子
高的吸收系 数
优良的双极输运特 性，
CH3NH3PbI3中， 电子和空穴的迁移
率达到 10 cm2/(V·s)
优异的载流 子输运性能
高的外量子效率
PBDTTT和非晶硅AM1.5G SOLAR SPECTRA
CH3NH3PBI3 AM1.5G SOLAR SPECTRA
钙wk.baidu.com矿太阳能电池的结构
染料敏化太阳能电池结构
有机太阳能电池结构
钙钛矿太阳能电池的原理
燃料敏化电池
有机太阳能电池
原理
1 在燃料敏化电池中电子在电解液 的输运性很差，CH3NH3PbX3在 电解液中的稳定性很差因此在钙钛 矿电池的结构中我们采用固体传输，
克服这些不利条件。
2有机物电池中，产生的激子的束缚能很大（约为 400mev），这就需要很强的内建电场来分离激子， 而钙钛矿电池激子束缚能分别只有 50 - 76meV。材 料中的激子为Wannier-Mott 型，其意味着在室温下， 光生电子-穴对在材料内部便能实现分离，提高电池的