钙钛矿太阳电池

作者：陈义旺,胡婷,谈利承

书号：9787030653765

出版社：科学出版社出版时间：2020.7

索书号：TN2/Y357/1

本书总结概括国内外钙钛矿太阳电池最新的研究进展，对钙钛矿太阳电池中各层的材料及印刷封装工艺进行全面系统的介绍，内容主要包括钙钛矿太阳电池的原理、界面层材料、全无机和无铅钙钛矿太阳电池、钙钛矿材料及其不同的制备方法、串联钙钛矿太阳电池、柔性钙钛矿太阳电池的印刷工艺以及钙钛矿太阳电池的封装工艺。

目录

丛书序 i

前言 iii

第1章 有机-无机杂化钙钛矿材料 001

1.1 太阳电池的研究背景与发展历程 001

1.2 钙钛矿太阳电池的发展 002

1.3 钙钛矿光伏材料 005

1.3.1 钙钛矿的晶体结构 005

1.3.2 钙钛矿材料的类型 006

1.4 有机-无机杂化钙钛矿材料的性质 017

1.4.1 吸收 017

1.4.2 载流子扩散长度 018

1.4.3 载流子迁移率 018

1.4.4 铁电性能 019

1.5 钙钛矿太阳电池的工作原理 020

1.5.1 激子的产生及分离 020

1.5.2 自由载流子的传输 020

1.5.3 载流子的收集及电流的产生 021

1.5.4 载流子复合过程 021

1.6 小结 022

参考文献 022

第2章 钙钛矿太阳电池的电荷传输材料 030

2.1 空穴传输材料 030

2.1.1 有机空穴传输材料 030

2.1.2 无机空穴传输材料 036

2.2 电子传输材料 044

2.2.1 金属氧化物电子传输材料 044

2.2.2 有机电子传输材料 069

2.3 小结 070

参考文献 070

第3章 全无机和无铅钙钛矿太阳电池 084

3.1 全无机钙钛矿太阳电池 084

3.1.1 全无机铯铅卤化物CsPbI 3084

3.1.2 CsPbBr3 086

3.1.3 CsPbI3-xBrx 086

3.1.4 CsPbxSn1-xI3-xBrx 087

3.2 无铅钙钛矿太阳电池 088

3.3 小结 089

参考文献 090

第4章 钙钛矿的成膜方法和形貌控制 094

4.1 钙钛矿的制备方法 094

4.1.1 一步法 094

4.1.2 两步法 096

4.1.3 气相沉积方法 098

4.1.4 蒸气辅助溶液法 098

4.1.5 其他方法 098

4.2 钙钛矿薄膜的晶界调控 098

4.2.1 添加剂法 099

4.2.2 反溶剂界面工程 104

4.3 钙钛矿太阳电池结构 105

4.3.1 介孔结构 105

4.3.2 无空穴传输层介孔结构 107

4.3.3 n-i-p结构 107

4.3.4 p-i-n结构 108

4.4 钙钛矿太阳电池的稳定性 109

4.4.1 钙钛矿材料对钙钛矿太阳电池稳定性的影响 111

4.4.2 空穴传输材料对钙钛矿太阳电池稳定性的影响 116

4.4.3 电子传输材料对钙钛矿太阳电池稳定性的影响 118

4.4.4 电极材料对钙钛矿太阳电池稳定性的影响 121

4.5 小结 122

参考文献 123

第5章 串联钙钛矿太阳电池 140

5.1 引言 140

5.2 串联太阳电池的设计与分类 144

5.2.1 机械堆叠4T串联太阳电池 144

5.2.2 单片2T串联太阳电池 145

5.2.3 光学分裂串联太阳电池 146

5.3 串联钙钛矿太阳电池研究进展 146

5.3.1 钙钛矿/DSSCs 146

5.3.2 钙钛矿/钙钛矿串联太阳电池 149

5.3.3 钙钛矿/单晶硅串联太阳电池 153

5.3.4 钙钛矿/CIGS串联太阳电池 162

5.3.5 通过光谱分离器的串联钙钛矿太阳电池 166

5.3.6 钙钛矿/聚合物单片串联太阳电池 168

5.3.7 硫铜锡锌-钙钛矿串联太阳电池 169

5.4 串联钙钛矿太阳电池的功率损耗 171

5.4.1 反射损耗 171

5.4.2 寄生吸收损耗 171

5.4.3 薄层电阻造成的功率损耗 172

5.4.4 电流不匹配造成的功率损耗 173

5.5 小结 173

参考文献 176

第6章 印刷柔性钙钛矿太阳电池 184

6.1 印刷工艺 185

6.1.1 喷墨打印 186

6.1.2 喷涂法 188

6.1.3 狭缝涂布 188

6.1.4 刮涂法 189

6.1.5 其他印刷工艺 189

6.2 印刷工艺在钙钛矿太阳电池中的应用 189

6.2.1 喷墨打印 189

6.2.2 喷涂 190

6.2.3 狭缝涂布 192

6.2.4 刮涂法 194

6.2.5 其他印刷工艺 195

6.3 小结 196

参考文献 196

第7章 钙钛矿太阳电池的封装 202

7.1 阻水层 202

7.2 封装 204

7.3 小结206

参考文献 206

结语 211

索引 212