基于N/Zr共掺杂TiO2纳米柱阵列的钙钛矿太阳能电池研究

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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：二氧化钛 ; N/Zr共掺杂 ; 钙钛矿太阳能电池
• 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：838k
• 原文格式：D
• 会议级别：全国

摘要

近几年,钙钛矿太阳能电池的光转换效率从3.8%提高到22%,并且由于其制作成本相对较低,工艺易操作等优点引起了科学界广泛的关注。在钙钛矿太阳能电池中二氧化钛的主要作用是传输电子和作为支架填充钙钛矿材料,但是单纯的二氧化钛晶体中存在大量的氧空位缺陷,造成空穴与光生电子复合,降低载流子迁移率,进而影响电池的性能。通过对二氧化钛进行化学元素的掺杂改性,可以有效的改善上述问题。在以往的研究中有对二氧化钛进行非金属元素、金属元素以及稀土元素的掺杂,这些掺杂对于提高电池的性能起到了不同的作用。本研究通过水热法制备了二氧化钛介孔材料,并通过在反应溶剂中添加尿素和无水硝酸锆实现了对二氧化钛介孔材料的N/Zr共掺杂。通过改变(N+Zr)/(N+Zr+Ti)的不同比例实现对电池性能优化,最终得出N/Zr共掺杂的最佳浓度。图1是氮锆共掺时钙钛矿太阳能电池的J-V曲线对比图,当保持氮元素掺杂的量不变,改变锆元素掺杂的量,在1%N/1%Zr的条件下钙钛矿太阳能电池的性能达到了最佳。

引文

[1]J.Y.Park,K.H.Lee,B.S.Kim,et al.,RSC Advances,2014,4,9946.
    [2]M.Moradzaman,M.R.Mohammadi,H.Nourizadeh,Materials Science in Semiconductor Processing,2015,40,383.