[00122142]Anderson系杂多酸引导能级匹配构建宽光谱钙钛矿太阳能电池及光电转换机制研究

钙钛矿太阳能电池是一种新型高效光电转化器件,具有广阔的应用前景。本项目以材料间能级匹配为导向,以系列Anderson型杂多酸为电子传输层的调节剂,提高钙钛矿太阳能电池对太阳能的高效利用,实现低成本的光电转换来解决能源和环境问题。本课题拟综合利用晶体工程和界面工程,通过在钙钛矿太阳能电池的电子传输层引入Anderson型杂多酸,优化电子传输层;调控Anderson型杂多酸比例,增加电池对太阳光的捕获,提高光生载流子的收集效率;制备出对环境稳定的钙钛矿太阳能电池,增加钙钛矿吸光层的稳定性。运用表面/瞬态光电压、调制光电流/电压谱及荧光光谱测试与分析,揭示光-电转换基本过程与原理,探索Anderson型杂多酸提高光电转化效率的机理,此项研究的开展对于构建高效钙钛矿太阳能电池具有重要的意义。 1. 证实了 Anderson 型杂多酸的催化氧化活性优势 基于 Anderson 型杂多酸独特性质将其用于催化氧化脱硫, 结合循环伏安等测试方法, 证明了杂多酸在体系中的电子转移机制作用。 研究表明,过氧磺酸在 AODS系统的催化性能中起着至关重要的作用,它促进了 DBT 氧化为 DBTO2 以完成脱硫反应。 CV 结果提供了明显的随电流密度急剧增加从而激活氧的可靠证据,从而为深入了解催化反应找到了新途径。 2. 明确了杂多酸复合材料的作用机制 通过制备量子点级别的杂多酸复合材料, 并研究其在光催化氧化脱硫中的应用效果, 总结了杂多酸复合材料的催化作用机制, 通过淬灭实验证明反应过程中的决定因素, 研究了催化过程的机理, 实现了杂多酸复合材料的应用探索。 3. 探索了杂多酸在钙钛矿太阳能电池的前景 通过能级匹配进行能级调控并制备 Anderson 型杂多酸钙钛矿太阳能电池, 制备Anderson 型杂多酸修饰电子传输层构建的新型 PSCs 器件的光电性能, 其对太阳光的捕获能力显著提高, 是极具潜力的钙钛矿太阳能电池材料。