钙钛矿材料中载流子检测方案(分子荧光光谱)

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用有着极为可观的前景；清洁廉价无限制，可为能源供应难题提供有效方案等等 不仅如此，钙钛矿太阳能电池之所以成为代表，一个更加备受瞩目的优势就就在于 一它的原料多为液可以用来制备大面积柔性电池及设备，在未来或许可以应用于可穿戴智能设备上，边走路边发电!这种在电影中才出现的镜头将来会成为日常，想想是不是就觉得很炫酷呢?但要想实现这一场景，还需角解 决三个难题，这也是钙钛矿太阳能电池尚未实现规模化商业生产的原因。哪三个问题呢?本) 用"样 短寿之憾 我们]道，对于电池来说，一个重要衡量指标就是使用寿命。钙钛矿电池实际生产和应用所面临的困难重要问题就是它的寿命只有短短数月，远远低于硅基太阳能电池，这也是其实现商业化面临的第-个作问题 钙钛矿电池不够稳定，主要是因为钙钛矿电池对水、热、氧环境极度敏感，使得电池结构不稳定，易产生生不可逆降解。要延长钙钛矿电池的寿命就要提高稳定性，目前主要有两种方法，，一种是采用复合型钙钛太矿材料，提高其本身的稳定性， 一种就是找到合适的添加剂物质，来抑制钙钛矿材料的分解。目前关于这方面的研究已经紧锣密鼓地展开。就在今年1月份，欧洲薄膜太阳能电池研究联盟SASollianicce.TNO， iecc和埃因霍温科技大学，就报道了一种采 业工艺(溅射镀膜，狭缝涂布镀膜，原子层沉诉和基于激光的互连)制造的封装钙钛矿太阳能电池模组，该模组经受既定的寿命测试，即耐光性测试、而湿热测试和热循环测试，具有出色的稳定性。相信未来会有更多的方法能够解决钙钛矿电池的分解问题 效率之痛 池的效率是评价电池性能的另一个重要指标，在过去十年，钙钛矿太阳能电池的效率有不少提升。。林根据《科学》(Scieience) 今年4月发表的一篇报道，钙钛矿太阳能电池的转换效率已经上升到26.7%，非常接近传统晶体硅太阳能电池的效率率. 但事实上上，钙钛矿太阳能电池的转换效率率依然有很大提升空 为转化过程中，通电的的载子会因因为缺陷问题被卡住，从而降低电池效率 那么，什么是载流子寿命呢?它为何成为影响太阳能电池效率的重要指标呢?据HORIBA资深深工工程师BeeinYaiang博士介绍，钙钛矿太阳能电池产生的电能来源于电荷的分离、迁移和重组，其中电荷可以扩散多远、游离多多失，即载流子寿命，很大程度上就决定了太阳能电池的效率。载流子寿命越长，电池的效率也赴高. 既然载流子寿命如此重要，那如何提升升流子寿命呢? 精斫青确测量是第一步，通过不断测量找到效率低下的关键问题，进而改进。"荧光寿命测量是 表征载流子寿命的技术，i通过测量载流子复合速率，进而标定电池的效率。HORIBA为测量荧光寿命研发了相应白z的产品。。"Ben Yang博士如是说道。 DeltaFlex和DeltaPro荧光光谱仪是专门测量荧光寿命的分析仪器，它们可以监测光收集过程的效率，通过仪器搭配的TCSPC系统，研究人员可以测量重组率。另外，使用HORIBA QuantaMaster.Fluorolog和FluoroMax@荧光光谱仪，可耦合IBH荧光寿命测试附件，测量钙钛矿中裁流子传输和复合速率；同时还可耦合吸收附件，测试钙钛矿材料对不同光吸收的效率。 tips：如果您想了解更多荧光光谱仪的解决方案，点击阅读原文提交需求，我们的工程 会尽快联系您~您也可以进入HORIBA微信公众号的图书馆栏目，查看下裁更多解决方案。 值得高兴的是是，，同同样是今年4月，《自然》(Nature) 杂志发表了一篇论文，介绍了剑桥大学等机构合作成果-一-钙钛矿材材料中影响载流子寿命的"缺陷"根源。相信通过精准的测量和缺陷根源的追溯，载流子的寿命将会一一步 是升，钙钛矿电池的效率也会进一步改善香。 量产之难 实现商业化最后后-个攻关的技术点，便是"量产"。要实现大规模生产，就必须将钙钛矿从实验室搬到工厂，这是其最终走向市场的关键。 然而目前几乎所有高效率的钙钛矿太阳能电池都是用旋涂法制备的，即将钙钛矿材料一般旋涂于金属氧化化物骨架上进行制备。但旋涂法难以沉积大面积、连续的液膜，在实验室中制备，尺寸只有几厘米大小，因因此无法满足工业化的高吞吐量与规模化制备的要求。这就成为钙钛矿太阳能电池量产的一个难题。近年来，，也也出现了一些其他适用于规模化生产的制备方法，像是：刮刀涂布法、电沉积等等，尤其是刮涂布法，它的基底温度可控，因此在规模化制备高质量、大晶粒钙钛矿薄膜方法中脱颖而出。更值得欣暴的是由刮刀涂布法制备的钙钛矿太阳电池，效率也能达到20%，十分接近旋涂法制备的器件。通过不断地 研究，相信 实现商业化量产 图片来源： 从上文可以看出，尽管短寿之憾、效率之痛、量产之难是制约钙钛矿太阳能电池快速走向市场的的三个问题，但我们仍然对钙钛矿太阳能电池的发展前景抱有极大的期待。目前众多公司投资钙钛矿产业就是证明。相信产 结合能够解决大规模制备技支 钛矿广 电池在商业化道路上大步迈进