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   电气网消息:近,科学院合肥学院科技学院粉丝团队在一系列小分子有机空穴传输材料的进展和相关研究成果发表在ChemSusChem ElsevierDyesandPigments分别和RSCAdvances皇家化学学会。你可能想问,这读起来非常模糊的研究中,使用的是什么?这种材料证明钙钛矿的太阳能电池有很好的应用潜力。等一下!如何一个不起眼的,钙钛矿太阳能电池吗?第三代太阳能电池我们都知道,太阳能电池是一种可以直接将光能转化成电能的装置。背景下追求清洁能源,它已经形成了相当规模的产业。事实上,太阳能电池的发展经历了三个阶段:图1各种太阳能电池。(a)单晶硅太阳能电池;(b)薄膜太阳能电池;(c)钙钛矿太阳能电池。一代的太阳能电池主要是基于单晶硅。荒地,沙漠,太阳能电池板的印象,通常这种晶体硅材料制成的。但制造高纯度硅面临着成本高、能耗高的问题,严重了硅基太阳能电池的商业应用的范围。第二代太阳能电池,主要指的是薄膜太阳能电池。在非晶硅铜铟镓硒薄膜,碲化镉薄膜。这种太阳能电池的低成本的优点,缺点是效率低,性能随使用时间的,经济衰退。第三代太阳能电池,太阳能电池也被称为新概念,是专注于钙钛矿太阳能电池。事实上,我也不含钙,不含钛新材料的人有两个主要因素:一是成本,一个是效率。图2的成本不同类型的太阳能电池和光电转换效率的关系从上面的图片可以看出,如果电池光电转换效率超过20%,电池供电成本大大。因此,进一步转换效率成为关键的第三代太阳能电池的发展。近年来,钙钛矿的研究太阳能电池光电转换效率的不断刷新记录,目前已超过22%。虽然现在每年超过90%的从晶体硅光伏产业生产,但由于钙钛矿太阳能电池的特点众多,越来越多的人,源源不断的人力资源和资源的相关研究钙钛矿太阳能电池的魅力也逐渐显示在前面的人。有趣的是,太阳能电池和没有钙,钙钛矿钛。事实上,它得名于材料吸光:钙钛矿。钙钛矿命名矿物学家Perovski、单指的是钛酸钙(CaTiO3)矿物的开始,那么类似的晶体结构统称为钙钛矿。钙钛矿常用的太阳能电池的光吸收层甲氨碘(CH3NHbI3),因为CH3NHbI3包含材料的无机组分和有机分子包含团体,所以人们也将这种太阳能电池叫杂化钙钛矿的太阳能电池。图3钙钛矿(a)钛酸钙的原子结构(GaTiO3)晶体的原子结构;(b)钙钛矿层吸轻甲氨在太阳能碘(CH3NHbI3)晶体的原子结构。钙钛矿光电转换效率高的想知道,太阳能电池的性能,热的秘密的人,我们不得不说一些关于光吸收和能量转换的原则。图4中激子生成草图这美好的大致如下:太阳光电池吸收层吸收后,将原来的光子能量电子原子核周围,使其形成。作为一个整体必须保持中立,电子也会产生一个带正电荷的额外的同行,物理叫做一个洞。这样一个电子-空穴激子的就是科学家所说。

    图1各类太阳能电池。（a）单晶硅太阳能电池；（b）薄膜太阳能电池；（c）钙钛矿太阳能电池。代太阳能电池主要是基于单晶硅。荒原上，沙漠中，大家印象中的太阳能电池板，通常都是用这类晶体硅材料制成的。不过制造高纯硅面临着造价高、耗能高等难题，这严重制约了硅基太阳能电池的商业应用范围。第二代太阳能电池主要指薄膜太阳能电池。它以非晶硅、铜铟镓硒薄膜、碲化镉薄膜为代表。这类太阳能电池大的优点为成本低，缺点则是效率低，性能随使用时间的增长而衰退。第三代太阳能电池，也称作新概念太阳能电池，就是要重点介绍的钙钛矿太阳能电池。其实，我不含钙，也不含钛人们在新材料时有两大重要考量：一个是成本，一个是效率。

     图2不同类型的太阳能电池的成本与其光电转换效率的关系从上面这张图中可以看出，如果电池的光电转换效率能到20%以上，电池的供电成本就有大幅度下降的可能。因此，进一步转换效率成为第三代太阳能电池发展的关键。近几年，钙钛矿太阳能电池的研究不断刷新了光电转化效率的纪录，目前已经超过22%了。虽然现在每年光伏产业产能的90%以上都来自晶硅电池，但是由于钙钛矿太阳能电池的优良特性众多，越来越多的人对它青睐有加，源源不断的人力、物力都投入到了相关研究当中，钙钛矿太阳能电池巨大的魅力也逐渐展现在了人们面前。有趣的是，钙钛矿太阳能电池中并没有钙元素，也没有钛元素。其实，它得名于其中的吸光层材料：一种钙钛矿型。钙钛矿是以矿物学家Perovski的名字命名的，初单指钛酸钙（CaTiO3）这种矿物，后来把结构与之类似的晶体统称为钙钛矿。钙钛矿太阳能电池中常用的光吸收层是甲氨铅碘（CH3NHbI3），由于CH3NHbI3这种材料中既含有无机的成分，又含有有机分子基团，所以人们也将这类太阳能电池称作杂化钙钛矿太阳能电池。

      图3钙钛矿的原子结构(a)钛酸钙（GaTiO3）晶体的原子结构；(b)钙钛矿太阳能中吸光层甲氨铅碘（CH3NHbI3）晶体的原子结构。光电转换效率高想要了解钙钛矿太阳能电池具有性能、备受人们青睐的秘密所在，我们就不得不说说它的光吸收与能量转化的原理了。

       图4激子生成示意图这一奇妙的大致如下：太阳光入电池吸收层后随即被吸收，光子的能量将原来在原子核周围的电子激发，使其形成电子。由于整体上必须保持电中性，电子被激发后就会同时产生一个额外的带正电的对应物，物理学上将其叫做空穴。这样的一个电子--空穴对就是科学家们常说的激子。