CN105336862B - 一种整体堆叠双结钙钛矿太阳能电池及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种整体堆叠双结钙钛矿太阳能电池及其制备方法，其特征在于：所述整体堆叠双结钙钛矿太阳能电池自下而上包括FTO透明导电玻璃、高温烧结致密二氧化钛层、宽带隙钙钛矿吸光层、纳米银线透明导电油墨中间电极，低温烧结致密二氧化钛层、窄带隙钙钛矿吸光层、空穴传输层、碳电极。本发明采用两种不同带隙的钙钛矿吸光层，不仅拓宽了电池吸光光谱范围，并且采用全溶液法制备工艺具有超低能耗、工艺设备简单、低成本、制备周期短等优点，可以极大地提高钙钛矿太阳能电池的光电转换效率。

Description

一种整体堆叠双结钙钛矿太阳能电池及其制备方法
技术领域
本发明属于叠层太阳能电池制备技术领域,具体涉及一种整体堆叠双结钙钛矿太阳能电池及其制备方法。
背景技术
太阳能电池是各种清洁能源技术中最有效的技术方案之一，它对于解决人类发展过程中的能源与环境问题具有重要的意义。钙钛矿太阳能电池自2009年首次以3.8％的光电转化效率出现后，其效率在随后短短五年里以前所未有的速度不断攀升。截止2014年12月12日由美国国家可再生能源实验室认证的钙钛矿太阳能电池的最高效率达到20.1％。因此，可以说钙钛矿太阳能电池代表着19世纪70年代以来光伏技术领域最有意义的突破，也是近几年国内外各科研单位及企业的研究热点。追求更高光电转换效率是光伏技术领域的科学家和工程师们的不懈追求。单结钙钛矿太阳能电池当前的效率已达20％左右，单结钙钛矿太阳能电池的理论极限效率为25％-31％，因此，要进一步提高其效率会更加困难。因而发展钙钛矿叠层太阳能电池又将是钙钛矿太阳能电池研究领域一个重要的方向。
当前钙钛矿叠层太阳能电池的研究主要是将钙钛矿太阳能电池和传统的太阳能电池如铜铟镓硒(CIGS)太阳能电池、硅太阳能电池等结合起来。斯坦福大学MichaelD.McGehee教授课题组制备出效率为18.6％的钙钛矿/铜铟镓硒机械式叠层太阳能电池(DOI:10.1039/c4ee03322a)。美国加州大学杨阳教授课题组制备出效率为15.5％的钙钛矿/铜铟镓硒四电极端点叠层太阳能电池(DOI:10.1021/acsnano.5b03189)。此外，牛津大学Henry Snaith教授加盟的牛津光伏有限公司(Oxford Photovoltaics Ltd)旨在研发钙钛矿/铜铟镓硒叠层太阳能电池，他们预计钙钛矿/铜铟镓硒叠层太阳能电池的光电效率会达到30％。尽管将钙钛矿与技术成熟的CIGS、单晶硅等太阳能电池结合制备出相应的叠层太阳能电池可以一定程度提高光电转换效率并使得电池具有更大的市场应用潜力。然而，CIGS太阳能电池的制备工艺存在相对复杂、制备周期长、铟是稀有金属等不足，单晶硅太阳能电池的制造工艺更为复杂，存在高能耗、制备周期长、生产过程排放有毒物质等诸多不足。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足而提供一种整体堆叠双结钙钛矿太阳能电池及其制备方法，不仅采用全溶液法制备工艺具有超低能耗、工艺设备简单、低成本、制备周期短等优点，而且将不同带隙的钙钛矿材料组合在一起，拓宽了光谱响应的范围，能极大地提高钙钛矿太阳能电池的光电转换效率。
为实现以上发明的目的，本发明采用以下技术方案：一种整体堆叠双结钙钛矿太阳能电池，其特征在于：所述整体堆叠双结钙钛矿太阳能电池自下而上包括透明导电玻璃、高温烧结致密二氧化钛层、介孔二氧化钛层、宽带隙钙钛矿吸光层、纳米银线透明导电油墨中间电极，低温烧结致密二氧化钛层、窄带隙钙钛矿吸光层、空穴传输层、碳电极。
其中，所述的整体堆叠双结钙钛矿太阳能电池，其特征在于：宽带隙钙钛矿光吸收层禁带宽度在1.7eV左右，包括CsPbI3(禁带宽度：1.73eV)、CH3NH3SnIBr2(禁带宽度：1.75eV)、CH3NH3PbI2Br(禁带宽度：1.8eV)，主要吸收太阳光能谱中波长较短的光。
其中，所述的整体堆叠双结钙钛矿太阳能电池，其特征在于：所述窄带隙钙钛矿光吸收层禁带宽度在1.0eV左右，包括CH3NH3SnI3(禁带宽度：1.1eV)、CH3NH3Sn0.9Pb0.1I3(禁带宽度：1.18eV)，用于吸收太阳光能谱中波长较长的光。
一种整体堆叠双结钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)高温致密二氧化钛层的制备：利用旋涂法、喷雾热解法、原子层沉积法在清洗洁净的FTO导电玻璃上沉积二氧化钛致密层，并在400-500℃退火处理40-80min,获得厚度为40-80nm的二氧化钛致密层；
(2)二氧化钛介孔层的制备：采用旋涂法、丝网印刷法在二氧化钛致密层上制备二氧化钛介孔层，并在500-550℃退火处理40-80min，获得厚度为500-1000nm的二氧化钛介孔层；
(3)宽带隙钙钛矿吸光层的制备：采用旋涂法、丝网印刷法、刮涂法、喷雾沉积法在二氧化钛介孔层上制备宽带隙钙钛矿吸光层，并在90-110℃干燥30-50min,获得厚度为500-1000nm的窄带隙钙钛矿吸光层；
(4)纳米银线透明导电油墨中间电极的制备：采用丝网印刷法、刮涂法、滚涂法在钙钛矿吸光层上制备纳米银线透明导电油墨，并在120-130℃干燥3-5min，获得厚度为500-900nm的纳米银线透明导电油墨中间电极；
(5)低温二氧化钛致密层的制备：先将27mg的锐钛矿纳米粒子分散在1ml的无水乙醇中，再用无水乙醇稀释3次得到1.18wt％TiO2的胶体分散液，继续加入适量的(TiO2含量的10-20mol％)TiAcAc(二(乙酰丙酮基)钛酸二异丙脂)配成低温二氧化钛致密层旋涂液；在纳米银线透明导电油墨中间电极上利用旋涂法制备二氧化钛致密层,并在100-120℃退火30-60min,获得厚度为40-80nm的二氧化钛致密层；
(6)窄带隙钙钛矿吸光层的制备：采用旋涂法、丝网印刷法、刮涂法、喷雾沉积法在二氧化钛介孔层上制备窄带隙钙钛矿吸光层，并在90-110℃干燥30-50min,获得厚度为500-1000nm的窄带隙钙钛矿吸光层；
(7)空穴传输层的制备：在手套箱中将P3HT溶于氯苯或其它溶剂得到浓度为20mg/mL的溶液，将配好的P3HT溶液旋涂于窄带隙钙钛矿吸光层上，并70℃干燥15-25min，获得厚度为90-140nm的空穴传输层；
(8)碳电极的制备：采用丝网印刷法、刮刀涂布法在钙钛矿吸光层上制备碳电极，并在100-120℃干燥30-50min，获得厚度为5-25μm的碳电极。
从上述技术方案可以看出本发明的有益效果是：
(1)所选取的顶、底太阳能电池吸光层材料的带隙基本符合双结太阳能电池顶底电池能隙匹配要求(1.7eV和1.0eV)，有效地改善了单结太阳能电池光谱吸收范围窄，光吸收利用效率低的问题，有效地提高了太阳能电池对光谱的吸收效率，提高了光电转换效率。
(2)采用全溶液法制备工艺与丝网印刷工艺，具有超低能耗、工艺设备简单、低成本、制备周期短等优点，能极大地提高钙钛矿太阳能电池的光电转换效率。
(3)采用纳米银线透明导电油墨作为中间电极，不仅克服以往超薄半透明金属工艺复杂昂贵及光透过损失较大的不足，而且采用丝网印刷法、刮涂法、滚涂法等工艺具有成本低廉，易于工业化生产的优点。
附图说明
图1是本发明提供的整体堆叠双结钙钛矿太阳能电池的结构示意图；
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施方法作进一步说明。
本发明提供的整体堆叠双结钙钛矿太阳能电池自下而上包括FTO透明导电玻璃、高温烧结致密二氧化钛层、介孔二氧化钛层、宽带隙钙钛矿吸光层、纳米银线透明导电油墨中间电极，低温烧结致密二氧化钛层、窄带隙钙钛矿吸光层、空穴传输层、碳电极。
下面结合具体实施例对本发明所述的整体堆叠双结钙钛矿太阳能电池制备方法进行说明：
实施例1：
(1)清洗FTO透明导电玻璃：FTO透明导电玻璃依次用去离子水、丙酮、乙醇分别超声清洗15min,氮气吹干，然后用紫外臭氧清洗机处理以除去残留的有机物；
(2)二氧化钛致密层的制备：利用喷雾热解法在清洗洁净的FTO透明导电玻璃上沉积二氧化钛致密层，并在500℃退火处理60min,获得厚度为50nm的二氧化钛致密层；
(3)宽带隙钙钛矿吸光层的制备：在手套箱中将75℃预热的质量百分比浓度为40％的CsSnI3溶液(以二甲基甲酰胺为溶剂)以2500转/分钟的转速旋涂于120℃预热的二氧化钛介孔层上，旋涂期间辅以热风吹向二氧化钛介孔层表面，获得厚度为500nm的窄带隙钙钛矿吸光层；
(4)纳米银线透明导电油墨电极的制备：采用丝网印刷法在钙钛矿吸光层上制备纳米银线透明导电油墨，并在130℃干燥5min，获得厚度为500nm的纳米银线透明导电油墨电极。
(5)低温二氧化钛致密层的制备：先将27mg的锐钛矿纳米粒子分散在1ml的无水乙醇中，再用无水乙醇稀释3次得到1.18wt％TiO2的胶体分散液，继续加入适量的(TiO2含量的10-20mol％)TiAcAc(二(乙酰丙酮基)钛酸二异丙脂)配成低温二氧化钛致密层旋涂液；在纳米银线透明导电油墨中间电极上利用旋涂法制备二氧化钛致密层，并在120℃退火60min。
(6)窄带隙钙钛矿吸光层的制备：在手套箱中将75℃预热的质量百分比浓度为40％的CH3NH3SnI3溶液(以二甲基甲酰胺为溶剂)以2500转/分钟的转速旋涂于120℃预热的二氧化钛介孔层上，旋涂期间辅以热风吹向二氧化钛介孔层表面，获得厚度为500nm的窄带隙钙钛矿吸光层；
(7)空穴传输层的制备：在手套箱中将P3HT溶于氯苯或其它溶剂得到浓度为20mg/mL的溶液，将配好的P3HT溶液旋涂于窄带隙钙钛矿吸光层上，并70℃干燥20min，获得厚度为100nm的空穴传输层；
(8)碳电极的制备：采用丝网印刷法在钙钛矿吸光层上制备碳电极，并在100℃干燥30min，获得厚度为10μm的碳电极。
实施例2：
(1)清洗透明导电FTO玻璃：FTO玻璃依次用去离子水、丙酮、乙醇分别超声清洗15min,氮气吹干，然后用紫外臭氧清洗机处理以除去残留的有机物；
(2)二氧化钛致密层的制备：利用喷雾热解法在清洗洁净的FTO导电玻璃上沉积二氧化钛致密层，并在500℃退火处理60min,获得厚度为50nm的二氧化钛致密层；
(3)宽带隙钙钛矿吸光层的制备：在手套箱中将75℃预热的质量百分比浓度为40％的CsSnI3溶液(以二甲基甲酰胺为溶剂)以2500转/分钟的转速旋涂于120℃预热的二氧化钛介孔层上，旋涂期间辅以热风吹向二氧化钛介孔层表面，获得厚度为500nm的窄带隙钙钛矿吸光层；
(4)纳米银线透明导电油墨中间电极的制备：采用丝网印刷法在钙钛矿吸光层上制备纳米银线透明导电油墨，并在130℃干燥5min，获得厚度为500nm的纳米银线透明导电油墨电极。
(5)低温二氧化钛致密层的制备：先将27mg的锐钛矿纳米粒子分散在1ml的无水乙醇中，再用无水乙醇稀释3次得到1.18wt％TiO2的胶体分散液，继续加入适量的(TiO2含量的10-20mol％)TiAcAc(二(乙酰丙酮基)钛酸二异丙脂)配成低温二氧化钛致密层旋涂液；在纳米银线透明导电油墨中间电极上利用旋涂法制备二氧化钛致密层，并在120℃退火60min。
(6)窄带隙钙钛矿吸光层的制备：在手套箱中将75℃预热的1mol/L的SnI2溶液(以二甲基甲酰胺为溶剂)以6000转/分钟的转速旋涂于120℃预热的二氧化钛介孔层上，再将其在70℃预热的10mg/ml的CH3NH3I溶液(异丙醇为溶剂)中浸泡30s，获得厚度为500nm的窄带隙钙钛矿吸光层；
(7)空穴传输层的制备：在手套箱中将P3HT溶于氯苯或其它溶剂得到浓度为20mg/mL的溶液，将配好的P3HT溶液旋涂于窄带隙钙钛矿吸光层上，并70℃干燥20min，获得厚度为100nm的空穴传输层；
(8)碳电极的制备：采用丝网印刷法在钙钛矿吸光层上制备碳电极，并在100℃干燥30min，获得厚度为10μm的碳电极。
综上所述，以上仅为本发明的最佳实施例而已，凡是依本发明权利要求书和说明书所作的等效修改，均属于本发明专利涵盖的范围。

Claims (2)

1.一种整体堆叠双结钙钛矿太阳能电池，其特征在于：所述整体堆叠双结钙钛矿太阳能电池自下而上为FTO透明导电玻璃、高温烧结致密二氧化钛层、宽带隙钙钛矿吸光层、纳米银线透明导电油墨中间电极，低温烧结致密二氧化钛层、窄带隙钙钛矿吸光层、碳电极；
所述宽带隙钙钛矿光吸收层禁带宽度1.7eV左右，包括CsPbI3，禁带宽度：1.73eV、CH3NH3SnIBr2，禁带宽度：1.75eV、CH3NH3PbI2Br，禁带宽度：1.8eV，主要吸收太阳光能谱中波长较短的光；
所述窄带隙钙钛矿光吸收层禁带宽度1.0eV左右，包括CH3NH3SnI3，禁带宽度：1.1eV、CH3NH3Sn0.9Pb0.1I3，禁带宽度：1.18eV，用于吸收太阳光能谱中波长较长的光；
包括以下步骤：
(1)高温致密二氧化钛层的制备：利用旋涂法、喷雾热解法、原子层沉积法在清洗洁净的FTO透明导电玻璃上沉积二氧化钛致密层，并在400-500℃退火处理40-80min,获得厚度为40-80nm的二氧化钛致密层；
(2)二氧化钛介孔层的制备：采用旋涂法、丝网印刷法在二氧化钛致密层上制备二氧化钛介孔层，并在500-550℃退火处理40-80min，获得厚度为500-1000nm的二氧化钛介孔层；
(3)宽带隙钙钛矿吸光层的制备：采用旋涂法、丝网印刷法、刮涂法、喷雾沉积法在二氧化钛介孔层上制备钙钛矿吸光层，并在90-110℃干燥30-50min,获得厚度为500-1000nm的窄带隙钙钛矿吸光层；
(4)纳米银线透明导电油墨电极的制备：采用丝网印刷法、刮涂法、滚涂法在钙钛矿吸光层上制备纳米银线透明导电油墨，并在120-130℃干燥3-5min，获得厚度为500-900nm的纳米银线透明导电油墨中间电极；
(5)低温二氧化钛致密层的制备：先将27mg的锐钛矿纳米粒子分散在1ml的无水乙醇中，再用无水乙醇稀释3次得到1.18wt％TiO2的胶体分散液，继续加入TiO2含量的10-20mol％的二(乙酰丙酮基)钛酸二异丙脂配成低温二氧化钛致密层旋涂液；在纳米银线透明导电油墨中间电极上利用旋涂法制备二氧化钛致密层,并在100-120℃退火30-60min,获得厚度为40-80nm的二氧化钛致密层；
(6)窄带隙钙钛矿吸光层的制备：采用旋涂法、丝网印刷法、刮涂法、喷雾沉积法在二氧化钛介孔层上制备钙钛矿吸光层，并在90-110℃干燥30-50min,获得厚度为500-1000nm的窄带隙钙钛矿吸光层；
(7)空穴传输层的制备：在手套箱中将P3HT溶于氯苯或其它溶剂得到浓度为20mg/mL的溶液，将配好的P3HT溶液旋涂于窄带隙钙钛矿吸光层上，并70℃干燥15-25min，获得厚度为90-140nm的空穴传输层；
(8)碳电极的制备：采用丝网印刷法、刮刀涂布法在钙钛矿吸光层上制备碳电极，并在100-120℃干燥30-50min，获得厚度为5-25μm的碳电极。
2.一种权利要求1所述整体堆叠双结钙钛矿太阳能电池的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)高温致密二氧化钛层的制备：利用旋涂法、喷雾热解法、原子层沉积法在清洗洁净的FTO透明导电玻璃上沉积二氧化钛致密层，并在400-500℃退火处理40-80min,获得厚度为40-80nm的二氧化钛致密层；
(2)二氧化钛介孔层的制备：采用旋涂法、丝网印刷法在二氧化钛致密层上制备二氧化钛介孔层，并在500-550℃退火处理40-80min，获得厚度为500-1000nm的二氧化钛介孔层；
(3)宽带隙钙钛矿吸光层的制备：采用旋涂法、丝网印刷法、刮涂法、喷雾沉积法在二氧化钛介孔层上制备钙钛矿吸光层，并在90-110℃干燥30-50min,获得厚度为500-1000nm的窄带隙钙钛矿吸光层；
(4)纳米银线透明导电油墨电极的制备：采用丝网印刷法、刮涂法、滚涂法在钙钛矿吸光层上制备纳米银线透明导电油墨，并在120-130℃干燥3-5min，获得厚度为500-900nm的纳米银线透明导电油墨中间电极；
(5)低温二氧化钛致密层的制备：先将27mg的锐钛矿纳米粒子分散在1ml的无水乙醇中，再用无水乙醇稀释3次得到1.18wt％TiO2的胶体分散液，继续加入TiO2含量的10-20mol％的二(乙酰丙酮基)钛酸二异丙脂配成低温二氧化钛致密层旋涂液；在纳米银线透明导电油墨中间电极上利用旋涂法制备二氧化钛致密层,并在100-120℃退火30-60min,获得厚度为40-80nm的二氧化钛致密层；
(6)窄带隙钙钛矿吸光层的制备：采用旋涂法、丝网印刷法、刮涂法、喷雾沉积法在二氧化钛介孔层上制备钙钛矿吸光层，并在90-110℃干燥30-50min,获得厚度为500-1000nm的窄带隙钙钛矿吸光层；
(7)空穴传输层的制备：在手套箱中将P3HT溶于氯苯或其它溶剂得到浓度为20mg/mL的溶液，将配好的P3HT溶液旋涂于窄带隙钙钛矿吸光层上，并70℃干燥15-25min，获得厚度为90-140nm的空穴传输层；
(8)碳电极的制备：采用丝网印刷法、刮刀涂布法在钙钛矿吸光层上制备碳电极，并在100-120℃干燥30-50min，获得厚度为5-25μm的碳电极。
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CN (1) CN105336862B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111816774A (zh) * 2020-07-17 2020-10-23 南京理工大学 一种可见/红外光谱可切换双频探测成像的钙钛矿器件

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105772103B (zh) * 2016-04-02 2018-03-02 上海大学 甲基氨基碘化亚锡‑二氧化钛可见光催化材料的制备方法
DE102016205818A1 (de) * 2016-04-07 2017-10-12 Siemens Healthcare Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum Detektieren von Röntgenstrahlung
CN105977389A (zh) * 2016-06-07 2016-09-28 昆明理工大学 一种钙钛矿光吸收材料及其制备方法
CN107316942A (zh) * 2017-06-07 2017-11-03 武汉理工大学 一种钙钛矿太阳能电池及其制备方法
CN108172690A (zh) * 2017-12-28 2018-06-15 苏州大学 一种量子点太阳能电池及其制备方法
CN108539020A (zh) * 2018-02-13 2018-09-14 全球能源互联网研究院有限公司 一种分离双结式钙钛矿太阳能电池及其制备方法
CN108963032B (zh) * 2018-06-26 2019-12-31 暨南大学 双面无机钙钛矿太阳能电池及其制备方法和应用
CN109786554A (zh) * 2018-12-03 2019-05-21 常州回天新材料有限公司 一种双层钙钛矿太阳能电池组件
RU2694086C1 (ru) * 2018-12-25 2019-07-09 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" Гибридный фотопреобразователь, модифицированный максенами
CN109841742A (zh) * 2019-03-28 2019-06-04 信阳师范学院 一种用石墨烯作为导电电极的高稳定性钙钛矿太阳能电池
CN110299451B (zh) * 2019-06-26 2023-04-07 合肥工业大学 一种柔性钙钛矿-铜铟镓硒叠层太阳能电池及其制备方法
CN110600614B (zh) * 2019-09-19 2021-06-22 南京大学 一种钙钛矿/钙钛矿两端叠层太阳能电池的隧穿结结构
CN110797463B (zh) * 2019-10-30 2021-08-20 华中科技大学 一种碳对电极钙钛矿太阳能电池及其制备方法
CN111628084A (zh) * 2020-05-28 2020-09-04 华中科技大学 一种钙钛矿叠层太阳能电池及其制备方法
CN112366275A (zh) * 2020-10-15 2021-02-12 南方科技大学 MXene的应用和含有MXene的钙钛矿太阳能电池
CN112599675B (zh) * 2020-12-15 2022-08-23 华能新能源股份有限公司 一种适用于叠层太阳能电池的中间层、电池及制备方法
CN112599683B (zh) * 2020-12-15 2023-04-18 华能新能源股份有限公司 一种制备叠层太阳能电池的层压工艺
CN114678391A (zh) * 2022-01-26 2022-06-28 华北电力大学 一种叠层太阳电池

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103746078A (zh) * 2014-01-27 2014-04-23 北京大学 一种钙钛矿太阳能电池及其制备方法
CN103956392A (zh) * 2014-02-13 2014-07-30 大连七色光太阳能科技开发有限公司 基于碳对电极的钙钛矿型电池及其制备方法
CN104022225A (zh) * 2014-06-20 2014-09-03 苏州瑞晟纳米科技有限公司 一种全溶液法制备的高效低成本铜铟镓硒/钙钛矿双结太阳能光电池
CN104867997A (zh) * 2015-04-10 2015-08-26 中国科学院半导体研究所 一种叠层太阳能电池及其制备方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014151522A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-25 Hunt Energy Enterprises, L.L.C. Perovskite and other solar cell materials
CN105493304B (zh) * 2013-08-06 2020-01-31 新南创新私人有限公司 高效堆叠的太阳能电池

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103746078A (zh) * 2014-01-27 2014-04-23 北京大学 一种钙钛矿太阳能电池及其制备方法
CN103956392A (zh) * 2014-02-13 2014-07-30 大连七色光太阳能科技开发有限公司 基于碳对电极的钙钛矿型电池及其制备方法
CN104022225A (zh) * 2014-06-20 2014-09-03 苏州瑞晟纳米科技有限公司 一种全溶液法制备的高效低成本铜铟镓硒/钙钛矿双结太阳能光电池
CN104867997A (zh) * 2015-04-10 2015-08-26 中国科学院半导体研究所 一种叠层太阳能电池及其制备方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
《Semi-transparent perovskite solar cells for randems with silicon and CIGS》;Colin D. Bailie et al.;《Energy&Environmental Science》;20141223;第8卷(第3期);Pages 956-963 *
《Sub-150 ℃ processed meso-superstructured perovskite solar cells with enhanced efficiency》;Konrad Wojciechowski et al.;《Energy & Environmental Science》;20140102;第7卷(第3期);第1143页左栏第1段、第1146页左栏第2段"4. Experimental"小节 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111816774A (zh) * 2020-07-17 2020-10-23 南京理工大学 一种可见/红外光谱可切换双频探测成像的钙钛矿器件
CN111816774B (zh) * 2020-07-17 2022-08-16 南京理工大学 一种可见/红外光谱可切换双频探测成像的钙钛矿器件

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