全固态介观太阳能电池_从染料敏化到钙钛矿_荣耀光.pdf

化 学 学 报 综述 Review ACTA CHIMICA SINICA DOI: 10.6023/ 全固态介观太阳能电池：从染料敏化到钙钛矿 荣耀光 梅安意 刘林峰 李雄 韩宏伟* (格兰泽尔介观太阳能电池研究中心 武汉光电国家实验室(筹) 华中科技大学 湖北 武汉 430074) 摘要 介观太阳能电池(Mesoscopic Solar Cells)作为新一代太阳能电池的突出代表, 具有原材料来源丰富, 制备工艺简 单, 光电转换效率高等优点, 从而具有广阔的应用前景. 本工作简要评述了全固态介观太阳能电池从染料敏化太阳能 电池(Dye-sensitized solar cells)发展到钙钛矿太阳能电池(Perovskite solar cells)过程中新材料、新技术和新概念的研究进 展. 1998 年, Grätzel 课题组首次将固态有机空穴传输材料 spiro-OMeTAD 应用到染料敏化太阳能电池中, 制备出全固态 染料敏化太阳能电池, 虽然仅获得了 0.74% 的光电转换效率, 但是却使得全固态染料敏化太阳能电池迅速发展成为介 观太阳能电池的重要研究方向. 2012 年, Park 与 Grätzel 课题组合作, 使用钙钛矿型吸光材料(CH NH )PbI 作为敏化剂, 3 3 3 spiro-OMeTAD 作为空穴收集层, 制备出光电转换效率达到 9.7%的全固态介观太阳能电池, 又被称为钙钛矿太阳能电 池. 自此, 基于钙钛矿材料的介观太阳能电池迅速成为太阳能电池领域的研究热点. 目前, 钙钛矿太阳能电池的最高 公证效率已经达到 20.1%. 钙钛矿太阳能电池作为介观太阳能电池商业化道路上里程碑式的突破, 在材料开发、界面 优化以及器件稳定性方面的研究仍充满挑战, 也期待新的突破. 关键词 介观太阳能电池; 全固态; 染料敏化; 钙钛矿; 对电极 All-solid-state Mesoscopic Solar Cells: From Dye-sensitized to Perovskite Rong, Yaoguang Mei, Anyi Liu, Linfeng Li, Xiong Han, Hongwei * (Michael Grätzel Center for Mesoscopic Solar Cells, Wuhan National Laboratory for Optoelectronics, Huazhong University of Science and Technology, Hubei, Wuhan 43007