《鈣鈦礦結構有機金屬鹵化物量子點太陽能電池的研究》是依託北京大學，由孫文濤擔任負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：鈣鈦礦結構有機金屬鹵化物量子點太陽能電池的研究
- 項目負責人：孫文濤
- 項目類別：青年科學基金項目
- 依託單位：北京大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
鈣鈦礦結構有機金屬鹵化物是量子點太陽能電池研究中的一個新興敏化劑，構建一維納米陣列結構基的鈣鈦礦結構有機金屬鹵化物量子點太陽能電池，可以實現光生電子空穴的快速分離，有望獲得低成本高光電性能的新型納米結構太陽能電池，所以具有重要的學術意義和套用前景。本項目旨在設計合成基於一維納米陣列多級複合結構的新型TiO2光電極材料，使其同時具有大比表面積和高電子輸運性能，並用鈣鈦礦結構有機金屬鹵化物量子點作為吸光材料，以製備低成本高性能的太陽能電池。本課題將製備尺寸和密度分布可控的一維納米陣列結構，在此基礎上構建多級結構，製備出同時具有大表面積和高傳輸速率的納米複合結構光電極，然後組裝高性能低成本的鈣鈦礦結構有機金屬鹵化物太陽能電池；在這個過程中研究提高電池吸光率和減少界面複合的新方法，以提高光電轉換效率，在此基礎上總結結構與性能之間的關係，闡明其基本規律，探討反應機理，為進一步改善太陽能電池性能提供
結題摘要
TiO2納米結構材料和鈣鈦礦結構有機金屬鹵化物材料是納米太陽能電池領域的重要研究對象。本項目研究製備了多種TiO2納米結構和鈣鈦礦結構有機金屬鹵化物材料，對其進行了形貌和性能表征，並探討了材料生長機理。在此基礎上組裝了太陽能電池等器件，測試了器件性能，進行了參數最佳化。取得的主要研究結果有： (1)製備了長度可控的TiO2一維納米線結構，為最佳化光電極的厚度提供了基礎； (2)採用氣液界面法製備了無襯底TiO2納米棒多級結構並研究了其機理，為生長獨立支撐氧化物材料提供了新的途徑； (3)採用一步法兩步法和水熱法等方法製備了多種鈣鈦礦結構有機金屬鹵化物材料，為組裝器件提供了基礎； (4)所製備的有機金屬鹵化物基太陽能電池器件最高光電轉換效率達到14%，為進一步最佳化電池的面積和穩定性等提供了基礎； (5)製備了非導電玻璃襯底的有機金屬鹵化物太陽能電池，效率達到5.8%，為進一步降低電池成本提供了新的思路； (6)探索了有機金屬鹵化物新的套用領域，率先製備了有機金屬鹵化物基光探測器，並將有機金屬鹵化物套用在鋰離子電池中；為此種材料的套用提供了新的思路。 在本項目支持下共發表SCI論文12篇，專利獲批2項，還有1項正在審理中。其中影響因子大於6的5篇，影響因子大於3的10篇。
