基于石墨烯全固态钙钛矿太阳能电池的研究

摘要

钙钛矿结构的有机金属卤化物作为吸光材料的薄膜太阳电池(简称钙钛矿太阳电池,Perovskites Solar Cells,PSCs)因兼具高的光电转换效率和较低的制备成本,引起了全世界高度关注,PSCs光电转换效率目前已突破15％.PSCs与染料敏化太阳电池类似,由电荷收集极、支架层、敏化剂、空穴传输层等组成,其中支架层是影响电池效率的重要因素,目前研究的材料仅包括半导体(ZnO,TiO2)及绝缘体(Al2O3,ZrO2)氧化物两大类,所以探索低成本,环境友好,高效率的新型支架层材料具有重要的理论及实际意义.石墨烯具有独特物理化学性质,已在染料敏化太阳能电池具有广泛的应用,但在全固态钙钛矿敏化太阳能电池中的应用研究鲜有涉及.本文将石墨烯作为导电支架引入到钙钛矿敏化全固态太阳能电池中,初步研究显示:由于其高的比表面积、优异的电子传输特性,高透光性及良好化学稳定性等优点在PSCs中可展现出独特优势.