基于有机-无机杂化钙钛矿材料的固态太阳能电池因制造成本低、工艺过程简单、颜色多彩可调及可制备在柔性基底上等优点,被认为是极具发展潜力的新一代光伏技术。经过近几年的发展,钙钛矿太阳能电池已获得超过20%的能量转换效率,性能接近碲化镉、铜铟镓硒等传统薄膜电池,民用前景十分广泛。
中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家(联合)实验室功能薄膜与界面研究部功能薄膜与纳米新材料的生长设计与应用课题组针对钙钛矿材料能级调控、高质量钙钛矿薄膜制备方法探索、高性能透明导电薄膜设计和全无机钙钛矿电池制备等方面开展研究工作,相关论文发表在 Journal of the American Chemical Society,Journal of Materials Chemistry A,Nanoscale和 ACS Applied Materials & Interfaces 等杂志,并被高次引用(J. Am. Chem. Soc., 135, 9531, 2013; J. Mater. Chem. A, 4, 3689, 2016; Nanoscale, 5, 3245, 2013; ACS Appl. Mater. Inter., 3, 2358, 2011; Electrochim. Acta, 56, 5776-5782, 2011)。
实验室现可提供如下钙钛矿光伏电池产品:
a 高性能TiO2-(直径10 nm)旋涂浆料
b 厘米级均匀蓝紫色/暗棕色钙钛矿镜面膜
c 光电转换效率16%(电池面积0.12平方厘米)全固态钙钛矿光伏电池
d 光电转换效率12%(电池面积1平方厘米)全固态钙钛矿光伏电池
图1. 实验室制备高质量蓝紫色CH3NH3PbI3钙钛矿薄膜太阳能电池