钙钛矿太阳能电池原理
钙钛矿太阳能电池的原理是当钙钛矿层受到光照后,其内部的激子发生分离产生电子和空穴对,这些电子和空穴在TiO2与CH3NH3PbIxCl3-x形成的平面异质结处分离,电子进入TiO2,空穴进入空穴传输层材料,由此形成光生电流。
钙钛矿太阳能电池采用有机无机混合结晶材料——有机金属三卤化物CH3NH3PbX3(X=Cl, Br, I)作为光吸收材料,该材料具有合适的能带结构,其禁带宽度为1.5eV,因与太阳光谱匹配而具有良好的光吸收性能,很薄的厚度能够吸收几乎全部的可见光用于光电转换。
此外,钙钛矿电池的材料成本低,生产效率高,对杂质和缺陷的容忍度更强,更易实现高效率和大规模制备推广。其能耗更低,全生产过程能耗仅晶硅的1/3.6,能量回收期仅晶硅的1/4。弱光性能更好,温度性能更好,无PID和LID效应,实证数据显示,钙钛矿电池发电出力更高,较晶硅增幅10%。
