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秋季第九周学术报告(2)


学 术 报 告


报告题目:高效全钙钛矿叠层太阳能电池


报告学者:赵德威 Research Assistant Professor


报告者单位美国 托利多大学

 

报告时间2018117日(周三) 上午10:10~11:30

 

 

报告地点光电子技术研究所1号教学楼 会议室 204房间


摘要:钙钛矿晶体由于具备优异的光电特性,吸引了广大研究人员的高度关注和浓厚兴趣。被认为是最具潜力的光伏材料之一,成为下一代太阳能电池的强有力竞争者。现今的单结钙钛矿电池的效率受Shockley-Queisser辐射效率的限制。叠层结构已被证明是超越该极限效率的有效途径,钙钛矿-钙钛矿(全钙钛矿)叠层电池的理论效率可达40%。低温工艺和低成本的优点使其成为具有吸引力的技术。但是高效宽带隙(1.7-1.9 eV)和窄带隙(1.1-1.3 eV)电池的严重缺乏阻碍了叠层电池向更高效率的迈进。我们已经报道了,通过利用界面工程的思路,首次在非浸润性表面的空穴传输聚合物上制备纯铅钙钛矿,探索制备大晶粒、低缺陷态的钙钛矿的方法。由于溴的引入导致宽带隙钙钛矿晶粒小、不稳定,我们通过对宽带隙钙钛矿(1.75 eV)掺杂添加剂和溶剂处理,增大晶粒尺寸、降低缺陷态密度及电荷复合几率,提高电池的稳态效率到17%。与此同时,我们也研究和开发了制备高效窄带隙电池的方法和工艺,并探讨了优质窄带隙钙钛矿生长和长载流子寿命与电池性能的密切关联和机理,并制备了窄带隙电池认证的17%转换效率。进一步地,通过光调控设计,完善宽带隙钙钛矿电池的半透明电极,继续将全钙钛矿并联叠层电池的稳态效率提高到23%及串联叠层电池的效率提高到21%,在持续光照下80小时的工作寿命。我们的研究结果表明,构筑叠层结构对进一步提高钙钛矿电池效率具有巨大潜力,这使得新兴的钙钛矿电池技术向商业化迈进了一步。


报告人简介:赵德威博士于2011年在(新加坡)南洋理工大学获得博士学位,在密西根大学、佛罗里达大学、托莱多大学进行博士后研究,201511月被提升为托莱多大学物理与天文学系的Research Assistant Professor2011年荣获中国国家基金委“国家优秀自费留学生奖学金”,2010年荣获德国教育科技部“绿色精英奖(Green Talent)”。赵德威博士一直致力于新型太阳能电池材料与器件的研究,在钙钛矿和有机材料柔性太阳能电池等领域进行了较为深入的研究,立足探索材料的独特特性和器件物理的深层工作机理,开发高效器件,挖掘轻巧、柔性器件技术。也在钙钛矿探测器、胶体量子点和钙钛矿发光二极管等领域发表多篇文章。在国内外学术期刊上发表论文90余篇,被引用4000多次,h-index34(源自Google Scholar),其中以第一作者、共同一作、通讯作者身份发表在Nat. Energy2篇)、Adv. Mater.(2篇)、Adv. Energy Mater.2篇)、 J. Am. Chem. Soc.1篇)等期刊。撰写两部专著中的两个章节。特邀做为国际知名期刊审稿人,如Nat. Energy, Energy & Environ. Sci., J. Am. Chem. Soc., Adv. Mater40余期刊。


主办教师:张福俊

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