稀土元素上转换材料在钙钛矿太阳能电池中应用的研究进展
投稿时间:2017-12-13  修订日期:2017-12-15  点此下载全文
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张梦炎 华东师范大学信息科学技术学院电子工程系 betaland@163.com 
陈杰 上海空间电源研究所空间电源技术国家重点实验室  
孙利杰 上海空间电源研究所空间电源技术国家重点实验室  
周丽华 上海空间电源研究所空间电源技术国家重点实验室  
中文摘要:无机有机杂化钙钛矿太阳能电池被认为是最有发展前景的第三代光伏技 术之一,经过短短几年时间的研究,钙钛矿太阳能电池现今的最高效率已经突破22%。随着钙钛矿太阳能电池的效率越来越接近理论效率,为了进一步提升电池效率,研究人员将目光投向了钙钛矿材料不能有效吸收的近红外波段。在本文中,我们回顾了近两年来将上转换材料与钙钛矿太阳能电池相结合的研究,将它们分成较为传统的方法和新型方法。传统的方法即是使用较为单一的 NYF 纳米颗粒对钙钛矿太阳能电池进行掺杂,利用稀土离子的上转换效应,吸收近红外光,扩宽钙钛矿的吸收范围,从而提升太阳能电池的性能;而新型的方法 即是在传统的单一使用稀土离子的基础上,添加其他离子或者引入重掺杂半导体 材料来进一步提升太阳能电池性能的方法,从实验结果看,这两种方法都取得了较好的结果。
中文关键词:钙钛矿太阳能电池  稀土离子  上转换材料
 
Recent advances of rare-earth upconversion materials doped perovskite solar cells
Abstract:Organic-inorganic hybrid perovskite solar cell has been considered as one of the most attracting third generation photovoltaic technique. The best photo conversion efficiency (PCE) of perovskite solar cell recently has surpassed 22%. With approaching the theoretical limits of PCE, researchers are moving their focus to previously unabsorbable infrared light. In this review, the recent progress of perovskite solar cells with doping the rare-earth upconversion materials has been summarized. We categorize these approaches into traditional and innovational methods. In the traditional method, NYF nanoparticles has been adopted as the dopant to expand the absorption; while in the innovational method, before doping into perovskite films, the rare-earth elements has been combined with other ions or embedded into other semiconductors. The experimental results have demonstrated that both these two methods could lead to an improved device performance.
keywords:perovskite solar cell  rare earth ion  upconversion materials
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