无机-有机杂化钙钛矿半导体在纳米结构太阳能电池上的应用

项目名称： 无机-有机杂化钙钛矿半导体在纳米结构太阳能电池上的应用

项目编号： No.51302137

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 一般工业技术

项目作者： 张京

作者单位： 宁波大学

项目金额： 25万元

中文摘要： 固态和高效是新型太阳能电池实用化的前提。2012年报道固态染料敏化纳米晶太阳能电池使用有机-无机杂化钙钛矿半导体材料作为敏化材料以及固态电解质表现出了优异性能，因而本项目聚焦于该材料在光伏器件中的开发利用。有机-无机杂化钙钛矿半导体是同时具有有机和无机组分的多元化合物，具备丰富可调的光电性能，本项目拟通过对有机组分的功能基团进行设计以及对金属离子和卤族离子掺杂形成"合金"的方法，提高材料的光谱吸收以及载流子传输性能。同时，基于有机-无机杂化钙钛矿光伏材料同时可以和有机和无机相兼容的特点，项目拟通过使用无机量子点材料和有机小分子染料对钙钛矿光敏材料进行杂化，以增加杂化材料的光谱响应性能。本项目希望通过设计以及杂化钙钛矿材料的手段，得到材料能带结构、光谱响应以及载流子传输性能的调节规律。在此基础上，设计和制备高效全固态钙钛矿纳米结构太阳能电池。

中文关键词： 钙钛矿太阳能电池；掺杂；界面修饰；能级结构；

英文摘要： Solidification and high efficiency are important to the practical usage of the new generation solar cells. Organic-inorganic hybrid perovskite semiconductor show potential usage in dye sensitized solar cells as the sensitizer and the solid electrolyte, which attracted much attention nowadays. For the special structure of organic-inorganic perovskite semicondutor, it is easy to tune the property by changing the structure, so that the excellent electrical and optical property can be realized. In this research, dopping and hybridization of perovskite semiconductor will be carried out to improve the optical and electrical property of the semiconductor: firstly, using functionized amine as the organic part of the semiconductor to improve the carrier transport; secondly, using transition metal and rare earth metal to dope the metallic part of the semiconductor to improve the optical response; thirdly, changing the halogen element to improve the property of perovskite. Furthermore, we will use quantum dots and small organic dye molecula to hybrid the perovskite semiconductor. It is aimed to improve the light-to-electric response of the hybrid materials. After clearifing of the property of the modified perovskite materials, perovskite semiconductor sensitized solar cells and the P-N type nano-structured solar c

英文关键词： perovskite solar cells；doping；interface modification；energy band structure；