作为新一代太阳能电池,钙钛矿电池工作原理与传统太阳能电池并无不同。它的典型结构有5层。两个电极分别位于最外层,由外向内挨着电极的是空穴传输层和电子传输层,而钙钛矿层则居于最中间。
当太阳光照在钙钛矿电池上,太阳光光子能量大于带隙时,钙钛矿层吸收光子产生“电子—空穴对”。
电子传输层将分离出来的电子传输到负极上;空穴传输层则将与电子分离的空穴传输到正极上,进一步在外电路形成电荷定向移动,从而产生电流,实现光能向电能的转换。
钙钛矿电池基本原理
作为新一代太阳能电池,钙钛矿电池工作原理与传统太阳能电池并无不同。它的典型结构有5层。两个电极分别位于最外层,由外向内挨着电极的是空穴传输层和电子传输层,而钙钛矿层则居于最中间。
当太阳光照在钙钛矿电池上,太阳光光子能量大于带隙时,钙钛矿层吸收光子产生“电子—空穴对”。
电子传输层将分离出来的电子传输到负极上;空穴传输层则将与电子分离的空穴传输到正极上,进一步在外电路形成电荷定向移动,从而产生电流,实现光能向电能的转换。
钙钛矿电池原理:在接受太阳光照射时,钙钛矿层首先吸收光子产生电子-空穴对。由于钙钛矿材激子束缚能的差异,这些载流子或者成为自由载流子,或者形成激子。
而且,因为这些钙钛矿材料往往具有较低的载流子复合几率和较高的载流子迁移率,所以载流子的扩散距离和寿命较长。
钙钛矿层作为钙钛矿太阳能电池的吸光层,直接决定到器件的性能。有机-无机杂化钙钛矿材料的晶体结构为ABX3型,一般为立方体或八面体结构。钙钛矿材料的晶体结构以及晶体的稳定性由八面体因子(u)和容忍因子(t)决定的: