C. C. Vidyasagar, Blanca M. Muñoz Flores,Víctor M. Jiménez Pérez
Nano-Micro Lett. (2018) 10:68
https://doi.org/10.1007/s40820-018-0221-5
1 第四代钙钛矿材料效率已达到21%,同时拥有低成本绿色合成路线。
2 材料毒性是钙钛矿材料的一个严重问题,因此要推行无铅、高效、相对湿度稳定及环境友好的合成路线。
3 高迁移率电荷载流子、低激子结合能、低复合率和高电荷传输效率,是钙钛矿研究领域面临的挑战。
在过去的二十年中,科研团队在新兴光伏技术领域的进步已非常显著,开发出了多种制备有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池的方法。其中,一步真空沉积技术可以使功率转换效率达到14%。但是,材料毒性问题始终困扰着研究者们。
最后,深入探讨了有机-无机钙钛矿的绿色合成方法。针对上述事实,提出了一种简单的低成本模型,称为“分散光伏电池”。
1 超声辅助合成钙钛矿
近年来,有文献报道了在无催化剂条件下,在异丙醇中溶解的CH3NH3I和PbI2可以通过超声波辅助法合成10~40 nm尺寸的分散钙钛矿,并通过XRD, PL等方法进行表征。
许多传统方法制备复杂固态材料的报道在晶体生长、成核过程和晶体结构方面缺乏详细的机理解释,这种原子级晶体材料的生长研究很有可能为机理研究提供新的视野。
2 微波辅助合成钙钛矿
这意味着乙醚不能吸收辐射并加速合成钙钛矿前驱体,但加入DMF或DMSO的加合物变黑。DMF或DMSO可以在蒸发过程中吸收能量并将其转化为热,从而加速前体在原子水平上的反应和结晶。
因此,在适当的溶剂和微波辐射处理下,钙钛矿材料可以快速结晶,能耗和时间消耗较小。
3 水溶性钙钛矿太阳能电池的低成本模型
通过凹面镜对光进行集中再分散到大面积钙钛矿薄层上,原理类似太阳能热水管道,但是正负极可以通过沉积方法装配到管道壁。考虑到湿度稳定性,未来可以开发水溶性的钙钛矿材料来彻底解决这一问题。
主要研究方向:
① 纳米材料;② 聚合反应;③ 有机金属化合物。
个人主页:
https://www.researchgate.net/profile/Victor_Jimenez-perez
4 NML研究论文 | 基于CsPbBr3/C的高效全无机钙钛矿太阳能电池
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