研制出彩色太阳能电池器件

作者:科技材料

研制出彩色太阳能电池器件

近日,记者从上海科技大学获悉,该校物质学院陈刚课题组研究制备出一种基于有机无机杂化钙钛矿材料的二维彩色光子晶体薄膜,并在此基础上制成具有良好光电转换效率的彩色太阳能电池器件。相关研究已发表于《纳米快报》

反蛋白石结构作为一种特殊的纳米结构,可以有效地优化材料的光学和电学性能;具有反蛋白石结构的薄膜可以形成光子晶体,从而展现光子晶体的诸多优越性能。

研究人员首次利用模板辅助旋涂法,制备了不同纳米尺度、钙钛矿种类和合成方法的反蛋白石结构的二维钙钛矿光子晶体薄膜。这类薄膜呈现丰富的色彩和一系列不同于本征钙钛矿材料的特殊性质,如能带的偏移。同时,综合运用同步辐射表面掠入射X射线衍射、扫描电子显微镜、原子力显微镜、紫外可见吸收谱、荧光光谱和反射谱等表征手段,系统地研究了二维钙钛矿光子晶体薄膜的结构和光电性能。在此基础上,研究人员进一步将二维光子晶体薄膜作为吸光材料应用到钙钛矿太阳能电池中,成功制备出高效并具有丰富色彩的太阳能电池器件。

专家表示,此类尝试在相关领域尚属首次,为制备多功能钙钛矿光电器件提供了一种全新的思路。据悉,相关制备方法已申请国家专利。

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