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rr_sdu

至尊木虫 (著名写手)

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[求助] 求问，钙钛矿型太阳能电池比染料敏化的优势于什么？已有3人参与

从去年开始，钙钛矿型的电池火了起来，文章发了好多，效率也达到了15%以上，而染料敏化的效率始终不高，那钙钛矿型的电池相比染料敏化电池的优势在哪里呢？

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1楼 2014-03-14 19:37:47

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tangshi141

木虫 (正式写手)

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专业: 半导体电子器件

【答案】应助回帖

1、染料敏化太阳能电池的成本太高，你去看看N719的价格就知道了这还是最便宜的；
2、虽然染料敏化的最初设想是很好的但是一直有两个问题没解决好液态电解液的泄露和电池的机理对于液态电解液的泄露最开始的方案是spiro-MeOTAD来做空穴传输层也就是所谓的SS-DSSC 现在做钙钛矿太阳能电池的大牛Henry J Snaith 就曾对spiro-MeOTAD的掺杂做了很多工作并将spiro-MeOTAD迁移率提高了一个数量级；
3、钙钛矿能火主要是因为效率很快做上去了，像韩国的Park和Seok一直在创造钙钛矿的新纪录，在钙钛矿太阳能电池的两个关键节点9% 和15%上Park、Seok以及Snaith都发表了很多代表性的文章，效率做到9%意味着钙钛矿太阳能电池已经接近了DSSC的能量转化效率，做到15%则意味着超过了DSSC的能量转化效率，并且开始接近多晶硅电池的能量转化效率，所以开始关注钙钛矿太阳能电池；因为到了15%的水平意味着已经达到了商业化的标准；
4、最后物理上的解释让钙钛矿彻底火了，之前的DSSC和OSC载流子并不是‘自由’的而是以‘激子’的形式存在的，而激子的束缚能Eb往往要高于k0T因而常温下激子难以分离，所以出现了OSC中的bulk-heterojunction，而通过理论计算钙钛矿材料中的载流子并不是以激子形式存在的，其束缚能Eb要低于k0T，同时实验也证明了钙钛矿材料的扩散长度可以超过1um，是的钙钛矿太阳能电池能以平面异质结的形式存在，利用OSC中常见的三明治结构，钙钛矿太阳能电池的能量转化效率很快达到了10%，后续的优化是的能量转化效率达到了19.3%