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具有聚合物骨架的自修复钙钛矿太阳能电池

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自2013年六月以来,一种基于有机/无机复合钙钛矿材料的全新太阳能电池迅速引起人们的极大关注.这种新型全固态平面型太阳能电池目前经过标准认征的转换效率已经超过21％,而且可以液相等简单制备工艺低成本规模制备,呈现出非常良好的发展势头.但是,这种新能源材料也存在着非常致命的问题,第一,这种有机无机复合化合物遇水分解;第二,这种材料制备的太阳能电池器件转换效率随光照时间的增加迅速下降,使用寿命问题挑战突出.提出了一种新型的聚合物骨架结构,并通过温和温度下的制备方法得到了基于此结构的均匀的钙钛矿薄膜.使用这种薄膜制备的太阳能电池可以达到约16％的能量转换效率,且制备得到的不同太阳能电池间的差异很小.同时,在70％相对湿度的环境下放置300小时后,未经过封装的电池仍可以保持很高的转换效率.此外,这些薄膜显示出很强的抗水汽能力和自修复性能,当从水汽环境中移出后,能够快速恢复至初始状态.不仅仅薄膜具有这种自修复能力,基于此薄膜制备的太阳能电池也具有这种能力,当电池从水汽环境中取出后,其能量转换效率也可以自行恢复.这项工作证明了这种具有长链结构的亲水廉价聚合物骨架在钙钛矿太阳能电池商业化过程中具有重要意义.

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来源
《中国科学院第十八次院士大会暨第五届学部学术年会》|2016年|477-485|共9页
会议地点北京
作者
俞大鹏;
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作者单位

中国科学院学部;

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会议组织
正文语种
原文格式 PDF
中图分类太阳能电池;
关键词
太阳能电池; 钙钛矿材料; 制备工艺; 聚合物骨架; 光伏效应; 能量转换效率;

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