基于Er/Yb共掺杂TiO_2纳米管阵列的钙钛矿电池研究
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- 论文作者：张振龙 ; 王肖丽 ; 张艳 ; 刘燕燕 ; 秦建强 ; 石文佳 ; 毛艳丽
- 年：2017
- 作者机构：河南大学;
- 论文关键词：Er/Yb共掺杂 ; TiO2纳米柱阵列 ; 钙钛矿电池
- 会议召开时间：2017-05-27
- 会议录名称：第四届新型太阳能电池学术研讨会论文集
- 英文会议录名称：Abstract Book of the 4th Conference on New Generation Solar Cells
- 语种：中文
- 分类号：TM914.4
- 学会代码：ZKYQ
- 会议名称：第四届新型太阳能电池学术研讨会
- 会议地点：中国北京
- 主办单位：中国可再生能源学会光化学专业委员会
- 学会名称：中国科学院物理研究所清洁能源实验室
- 页数：1
- 文件大小：782k
- 原文格式：D
- 会议级别：全国
摘要
近年来,有机金属卤化物钙钛矿太阳电池引起人们广泛关注,因为作为光电转换材料,它具有吸收系数大、吸收范围宽和扩散长度长等优点,并且廉价、可溶液制备。在短短几年内,钙钛矿太阳电池的转换效率已超过22%。标准的AM1.5G太阳光的光谱范围是280~2500 nm,而能被太阳电池吸收的只是一小部分(280-800 nm),大部分的入射光能量都损失了。解决问题的一种办法就是采用上转换发光材料将近红外光转换成电池能够吸收的可见光,从而产生额外光电流,提高电池效率。由于上转换发光材料NaYF4:Yb/Er的转换效率较高,被广泛应用于染料敏化太阳电池研究中。但是,染料和上转换材料之间分离距离限制了电荷的传输。人们试图采用稀土元素直接掺杂TiO_2应用于太阳电池。到目前为止,稀土元素掺杂TiO_2应用于钙钛矿太阳电池研究的报道很少。本研究利用稀土元素Er/Yb掺杂TiO_2纳米柱,使其具有上转换发光性能,将近红外光转换成钙钛矿电池能够吸收的可见光,拓展钙钛矿电池对近红外光的吸收,提高电池转换效率。图1是Er/Yb掺杂TiO_2纳米柱阵列的上转换图。图2基于TiO_2纳米柱阵列的I-V曲线。与未掺杂TiO_2相比,基于Er/Yb掺杂TiO_2的电池的转换效率提高了20.8%。
引文
[1]J.Yu,Y.L.Yang,R.Q.Fan,H.J.Zhang,L.Li,L.G.Wei,Y.Shi,K.Pan,H.G.Fu,J.Power Sources,2013,243,436.
[2]M.He,X.C.Pang,X.Q.Liu,B.B.Jiang,Y.J.He,H.Snaith,Z.Q.Lin,Angew.Chem.Int.Ed.,2016,55,4280.
[3]J.M.Roh,H.J.Yu,J.Jang,ACS Appl.Mater.Interfaces,2016,8,19847.
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