太陽能電池是一種將太陽能轉(zhuǎn)換為電能,，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的重要產(chǎn)品,。自2009年首次被應(yīng)用到太陽能發(fā)電領(lǐng)域以后，鈣鈦礦基于性能優(yōu)異,、成本低廉等特征,，具有巨大的商業(yè)價(jià)值，鈣鈦礦太陽能電池也日益受到關(guān)注和歡迎,。那么鈣鈦礦太陽能電池能否進(jìn)一步提升光電轉(zhuǎn)換效率,，讓太陽能更“能”呢？近日,，中國石油大學(xué)（北京）新能源與材料學(xué)院李振興副研究員等人針對(duì)鈣鈦礦太陽能電池的電子傳輸材料進(jìn)行了深入研究,，設(shè)計(jì)出一種新型的電子傳輸材料，光電轉(zhuǎn)換效率比傳統(tǒng)的電子傳輸材料提高40%,。
對(duì)于鈣鈦礦太陽能電池而言,，電子傳輸材料是決定其光電轉(zhuǎn)換效率的重要因素。李振興副研究員與美國加州大學(xué)洛杉磯分校楊陽教授,、蘇州大學(xué)王照奎教授合作,，針對(duì)鈣鈦礦太陽能電池的電子傳輸材料進(jìn)行了深入研究，通過溶劑熱方法設(shè)計(jì)出一種新型的電子傳輸材料氧化錫包覆氧化鋅核殼納米結(jié)構(gòu)（ZnO@SnO2）,。該研究成果以“Core-Shell ZnO@SnO2 Nanoparticles for Efficient Inorganic Perovskite Solar Cells”（氧化錫包覆氧化鋅核殼結(jié)構(gòu)納米顆粒有效提高無機(jī)鈣鈦礦太陽能電池光電轉(zhuǎn)換效率）為題,，發(fā)表在國際著名學(xué)術(shù)期刊《Journal of the American Chemical Society》（影響因子14.695）上。
采用新型電子傳輸材料的無機(jī)鈣鈦礦太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率
該研究成果首次提出了氧化錫包覆氧化鋅核殼納米結(jié)構(gòu)的制備方法,，揭示了其具有較高光電轉(zhuǎn)換效率的內(nèi)在機(jī)理,。由于SnO2殼層的能級(jí)匹配和核層ZnO納米粒子的高電子遷移率，無機(jī)鈣鈦礦太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率高達(dá)14.35%,。ZnO@SnO2核-殼納米粒子的尺寸為8.1nm,，電子遷移率是SnO2納米粒子的7倍。同時(shí),，均勻的核殼型ZnO@SnO2納米粒子對(duì)無機(jī)鈣鈦礦薄膜的生長極為有利,。這些結(jié)果表明，氧化錫包覆氧化鋅核殼納米結(jié)構(gòu)是一種理想的太陽能電池的電子傳輸層,，光電轉(zhuǎn)換效率比傳統(tǒng)的電子傳輸材料提高40%,。
此項(xiàng)研究成果第一完成單位為中國石油大學(xué)（北京）,，第一作者兼通訊作者為李振興，美國加州大學(xué)洛杉磯分校楊陽教授,、蘇州大學(xué)王照奎教授為共同通訊作者,。
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https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jacs.9b06796
