陕西师范大学学报(自然科学版)2023，Vol.51Issue(4) ：10-17.DOI:10.15983/j.cnki.jsnu.2023307

Au@Ag@SiO2纳米棒等离子体对钙钛矿太阳能电池铅含量的降低策略

Strategies for reducing lead content in perovskite solar cells through plasmonic Au@Ag@SiO2 nanorod applications

傅年庆 李培育 刘艳春
陕西师范大学学报(自然科学版)2023，Vol.51Issue(4) ：10-17.DOI:10.15983/j.cnki.jsnu.2023307
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Au@Ag@SiO2纳米棒等离子体对钙钛矿太阳能电池铅含量的降低策略

Strategies for reducing lead content in perovskite solar cells through plasmonic Au@Ag@SiO2 nanorod applications

傅年庆 1李培育 1刘艳春2
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作者信息

  • 1. 华南理工大学 材料科学与工程学院,广东 广州 510641
  • 2. 广州市红日燃具有限公司,广东 广州 510450;广东省节能型功能陶瓷及其应用技术企业重点实验室,广东 广州 510450
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摘要

Pb基卤化物钙钛矿的环境毒性是阻碍钙钛矿光伏技术产业应用的重要因素.通过降低钙钛矿吸光层厚度来减少Pb的用量(即物理降铅)是降低铅基钙钛矿太阳能电池(perovskite solar cells,PSCs)环境毒性的重要方法,但吸光层厚度的降低将显著削弱电池的光捕获能力.通过调节Au@Ag@SiO2 纳米棒等离子体粒子的共振吸收波长与钙钛矿吸收光谱进行匹配,并将其引入TiO2 介孔层,利用金属等离子体粒子的局域表面等离子共振(localized surface plasmon resonance,LSPR)产生的陷光效应实现了薄吸光层PSCs对长波长可见光的强化利用.当吸光层厚度从常规 720 nm大幅降低到 260 nm时,薄吸光层 PSCs的光电转换效率仅下降 14.1%(效率从 19.1%下降到16.4%),但电池的Pb用量减少了 63.9%.研究表明,利用金属等离子体粒子的LSPR效应可大幅减少PSCs的铅含量并同时保持较高的光电转换效率.

关键词

钙钛矿太阳能电池/物理降铅/金属等离子体/局域表面等离子共振/薄吸光层

Key words

perovskite solar cells/physical lead reduction/plasmonic metal nanorods/local surface plasmon resonance/thin absorption layer

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基金项目

松山湖材料实验室开放课题(2021SLABFN03)

国家自然科学基金(61604058)

出版年

2023
陕西师范大学学报(自然科学版)
陕西师范大学

陕西师范大学学报(自然科学版)

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：0.563
ISSN：1672-4291
参考文献量5
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