中國科學(xué)報(bào)：新材料讓太陽能更“能”
發(fā)布時(shí)間:2019-11-18 | 來源：宣傳部 | 瀏覽量：
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年首次應(yīng)用到太陽能發(fā)電領(lǐng)域以來,，鈣鈦礦基于優(yōu)異的性能,、低廉的成本等特征，被認(rèn)為具有巨大的商業(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)院副研究員李振興等人針對(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,。李振興與美國加州大學(xué)洛杉磯分校教授楊陽、蘇州大學(xué)教授王照奎合作,，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《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《美國化學(xué)會(huì)志》上,。
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—?dú)ぜ{米粒子的尺寸為8.1納米,，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%,。
相關(guān)論文信息：https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jacs.9b06796
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