钙钛矿太阳能电池 溶液法制备的CH3NH3PbI3这个材料是n型还是p型

钙钛矿太阳能电池 溶液法制备的CH3NH3PbI3这个材料是n型还是p型,第1张

这是一个双极性材料,基本上是本征半导体,载流子浓度极低,大约109次方的载流子浓度,

当然也是一个高阻材料,是一个弱p型的材料,一般把它看成是本征的,所以钙钛矿是P-i-N的器件结构,

P型的材料,可以是有机的PEDOT,Spiro以及其他有机芳胺类高分子或小分子空穴传输材料,

或者是无机的P型材料CuI,CuO,CuS,NiO,MoO3,CuSCN等等,

N型的材料可以是TiO2,SnO2,ZnO,C60,PCBM等等无机或者有机的电子传输材料,

所以钙钛矿有三个研究方向,做P材料,做i吸光层钙钛矿材料,做N材料,

加上器件结构正置或者倒置,这样可以组合出大量的paper,

可以养活众多的科研工作者,很少有一个方向像钙钛矿电池一样,

DSSC,OPV, 其他薄膜电池甚至单晶硅多晶硅电池都能参与进来。

钙钛矿型太阳能电池(perovskite solar cells),是利用钙钛矿型的有机金属卤化物半导体作为吸光材料的太阳能电池,即是将染料敏化太阳能电池中的染料作了相应的替换。在这种钙钛矿结构(,图1)中,A一般为甲胺基,和也有报道;B多为金属Pb原子,金属Sn也有少量报道;X为Cl、Br、I等卤素单原子或混合原子。目前在高效钙钛矿型太阳能电池中,最常见的钙钛矿材料是碘化铅甲胺(),它的带隙约为1.5 eV。钙钛矿太阳能电池的结构如图示,钙钛矿太阳能电池由上到下分别为玻璃、FTO、电子传输层(ETM)、钙钛矿光敏层、空穴传输层(HTM)和金属电极。其中,电子传输层一般为致密的纳米颗粒,以阻止钙钛矿层的载流子与FTO中的载流子复合。通过调控的形貌、元素掺杂或使用其它的n型半导体材料如ZnO等手段来改善该层的导电能力,以提高电池的性能。目前报道的最高效率(~19.3%)的电池使用的即是钇掺杂的。钙钛矿光敏层,多数情况下就是一层有机金属卤化物半导体薄膜。也有人使用的是有机金属卤化物填充的介孔结构(、和骨架),或者两者都存在,但没有证据表明这种结构有助于电池性能的提高。空穴传输层,在染料敏化太阳能电池中,该层多为液态电解质。由于在液态电解质中不稳定,使得电池稳定性差,这也是早期的钙钛矿电池的主要问题。后来,Grätzel 等采用了如spiro-OMeTAD, PEDOT:PSS等固态空穴传输材料,电池效率得到了极大提高,并具有良好的稳定性。特别地,钙钛矿还可以同时作为吸光和电子传输材料或者同时作为吸光和空穴传输材料。这样,就可以制造不含HTM或ETM的钙钛矿太阳能电池。

不是。铌酸钾是p型半导体。根据资料查询显示,铌酸钾是是p型半导体,这种半导体的特点是价格便宜、稳定、形状可调节且易被改性。铌酸钾是一种无机化合物,化学式 KNbO3,它是一种无色固体。它被分类为钙钛矿结构的铁电材料。


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