柔性及纺织基钙钛矿太阳能电池的研究进展

发布时间：2024-09-20 18:42

　　 传统的能源器件大多为平面刚性结构,虽然坚固耐用,但对于实现器件的可穿戴来说,较难满足微型化、轻量化、柔性化、集成化的要求,这正是目前的应用瓶颈。纺织材料作为天然的穿戴材料,具有无可比拟的柔性和穿戴舒适性,且能适应人体曲面,因此,基于纺织材料构建能源器件是可穿戴技术发展的重要方向。本文介绍了钙钛矿太阳能电池的器件结构和工作原理,从电子传输层材料、空穴传输层材料、基底材料这三方面介绍了柔性钙钛矿太阳能电池的研究进展,并对纺织基柔性钙钛矿太阳能电池的最新研究进展进行了评述,最后对包括纺织基在内的柔性钙钛矿太阳能电池的未来发展进行了展望。

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【部分图文】：

图12007—2017年全球太阳能光伏发电量和年增长量[1]

进入新世纪以来，世界人口和能源需求都在快速增长，绝大部分的能源消耗仍然来自化石燃料，因此日益严峻的环境污染和气候变暖引起了广泛关注。发展清洁、可再生的能源，将成为人类社会的必然选择。太阳能电池将光能转化为电能，是实现太阳能高效利用的最有效途径之一。《可再生能源2018全球现状报告....

图2美国可再生能源实验室(NREL)2019年4月公布的各类太阳能电池的最新效率变化[6](电子版为彩图)

钙钛矿太阳能电池(Perovskitesolarcells,PSCs)是在染料敏化太阳能电池(DSSCs)的基础上发展而来的[3]。近些年，PSCs研究领域取得了飞速发展，自2009年日本Miyasa等研制出第一块光电转换效率(PCE)为3.8%的PSCs以来[4]，这种新型....

图4全固态介观PSCs的典型结构及功能层形貌[12]

PSCs的工作原理大致如下:太阳光入射至器件的钙钛矿吸光层(以CH3NH3PbI3最为常用)，当入射光子的能量大于材料的禁带宽度时，吸光层吸收光子后受激发而产生激子。由于所用吸光材料的价带边低于空穴传输材料的价带边(或HOMO能级)，而其导带边高于电子传输材料的导带边(或LUM....

图7Heo等[36]制备的钛箔金属基底柔性PSCs的电池结构及其J-V图(电子版为彩图)

此外，超薄柳木玻璃[37]、诺兰光学胶[38]、机织物等都被研究者尝试用作柔性PSCs的基底材料。3纺织基柔性钙钛矿太阳能电池

本文编号：4005999