鈣鈦礦100菊池線
『壹』 鈣鈦礦太陽能電池的eqe可能接近100%嗎
高效鈣鈦礦太陽能電池, 用吸光材料CH3NH3PbI3, 其帶隙約1.5 eV[20], 能充吸收400~800 nm見光, 比釕吡啶配合物N719高數量級CH3NH3PbI3吸光材料電傳輸能力, 並具較少表面態間帶缺陷, 利於光伏器件獲較路電壓, 鈣鈦礦太陽能電池能夠實現高效率光電轉化原
目前用空穴傳輸材料(Hole transport material, HTM)spiro-MeOTAD、P3HT(聚3-基噻吩)、CuICuSCN等韓Noh研究團隊[44]PTAA作HTM, 所制備太陽能電池高光電轉換效率12%Giacomo等[24]別P3HTSpiro- OMeTAD作HTM制備鈣鈦礦太陽能電池, 比發現兩者光電轉換效率十相近, 引入P3HT器件路電壓(Voc)達0.93 V, 高於引入Spiro- OMeTAD器件路電壓(Voc= 0.84 V)
引入空穴傳輸層鈣鈦礦太陽能電池, 空穴傳輸層厚度較高要求例spiro- OMeTAD層應較薄, 使空穴spiro-OMeTAD傳輸電極阻力化, 典型鈣鈦礦吸光材料電導率般10-3S/cm數量級, 防止鈣鈦礦吸光膜層電極發電流短路現象, spiro- OMeTAD厚度應適增加鑒於原, 空穴傳輸膜層厚度必須通斷實驗探索才能達優化另外, 通採用滲透性更空穴傳輸材料獲更高填充系數光電轉換效率
針目前用空穴傳輸材料spiro-OMeTAD合路線復雜、價格昂貴等問題, 科研員研製系列易於合且本低廉作空穴傳輸材料ChristiansQin等[45, 46]別CuICuSCN作空穴傳輸材料, 實驗結表明CuI導電性比spiro-OMeTAD, 效改善器件填充, 獲6%光電轉換效率; CuSCN空穴傳輸速率0.01~0.1 cm2· V/s, 遠高於spiro-OMeTAD空穴傳輸速率, 使器件短路電流增加, 光電轉換效率12.4%些新型機空穴傳輸材料未規模研究應用, 望作spiro-OMeTAD替代品降低電池原料本
近Fang等[47]採用紫外臭氧表面處理氯元素界面鈍化兩關鍵技術, 首種結構FTO/CH3NH3PbI3-xClx /Spiro-OMe TAD/Au空穴阻擋層鈣鈦礦太陽能電池取1.06 V路電壓14%光電轉化效率
『貳』 鈣鈦礦太陽能電池概念股有哪些
包鋼稀土：稀土資源豐富
公司控股股東包鋼(集團)公司所屬的白雲鄂博鐵礦擁有豐富的稀土資源。公司以開發利用世界上稀土儲量最豐富的白雲鄂博稀土資源為主要業務，擁有得天獨厚的資源優勢。
稀土是化學元素周期表中鑭系元素中17種元素的統稱，稀土工業和農業中應用越來越廣泛。公司控股股東所屬的白雲鄂博鐵礦擁有世界稀土資源的62%，占國內已探明儲量的87.1%。包鋼白雲鄂博礦是世界矚目的鐵、稀土等多元素共生礦，獨特的資源優勢造就了包鋼在世界冶金企業中罕有的以鋼鐵和稀土為主業的獨特產業優勢，包頭稀土研究院是中國唯一一個國家級稀土專業研究機構。
攀鋼釩鈦：擁有大量鈦礦
已探明的釩鈦磁鐵礦儲量達100億噸,佔全國鐵礦總量的20%，是中國境內僅次於鞍本(鞍山—本溪)地區的第二大礦區。釩鈦磁鐵礦同時伴生有釩、鈦、鉻、鎳、鎵、鈧等多種稀貴金屬，釩的儲量為1570萬噸，佔全國釩資源儲量的62.2%、世界儲量的11.6%，鈦的儲量為8.7億噸，佔全國鈦資源的90.2%、世界鈦資源的35.17%。
鈦磁鐵礦綜合提鈧試驗研究檢測鐵選廠原礦含鈧27.00g/t。按設計規模計算，每年從處理礦石中回收鈧364.25t。以含鈧63g/t選鈦尾礦為原料，採用預處理磁選或加劑處理電選的工藝，可分選出尾礦中的鈦輝石、長石，含鈧分別為114g/t、121g/t;採用加助溶劑鹽酸浸出鈧，浸出率可達93.64%;採用鹼熔合水解鹽酸浸出鈧，浸出率可達97.90%;用TBP萃取鈧，萃取率可達98.90%;用水反萃，反萃取率為98.00%;再用草酸精製可得到品位為99.95%的Sc2O3產品。
『叄』 鈣鈦礦型太陽能電池是什麼原理
鈣鈦礦型太陽能電池（perovskite solar cells），是利用鈣鈦礦型的有機金屬鹵化物半導體作為吸光材料的太陽能電池，即是將染料敏化太陽能電池中的染料作了相應的替換。在這種鈣鈦礦結構（ABX3，圖1）中，A一般為甲胺基，和也有報道；B多為金屬Pb原子，金屬Sn也有少量報道；X為Cl、Br、I等鹵素單原子或混合原子。目前在高效鈣鈦礦型太陽能電池中，最常見的鈣鈦礦材料是碘化鉛甲胺，它的帶隙約為1.5 eV。
鈣鈦礦太陽能電池中的物理過程
在接受太陽光照射時，鈣鈦礦層首先吸收光子產生電子-空穴對。由於鈣鈦礦材激子束縛能的差異，這些載流子或者成為自由載流子，或者形成激子。而且，因為這些鈣鈦礦材料往往具有較低的載流子復合幾率和較高的載流子遷移率，所以載流子的擴散距離和壽命較長。例如，的載流子擴散長度至少為100nm，而的擴散長度甚至大於。這就是鈣鈦礦太陽能電池優異性能的來源。
然後，這些未復合的電子和空穴分別別電子傳輸層和空穴傳輸層收集，即電子從鈣鈦礦層傳輸到等電子傳輸層，最後被FTO收集；空穴從鈣鈦礦層傳輸到空穴傳輸層，最後被金屬電極收集，如圖2所示。當然，這些過程中總不免伴隨著一些使載流子的損失，如電子傳輸層的電子與鈣鈦礦層空穴的可逆復合、電子傳輸層的電子與空穴傳輸層的空穴的復合（鈣鈦礦層不緻密的情況）、鈣鈦礦層的電子與空穴傳輸層的空穴的復合。要提高電池的整體性能，這些載流子的損失應該降到最低。
最後，通過連接FTO和金屬電極的電路而產生光電流。
『肆』 鈣鈦礦（Perovskite）
【化學組成】CaTiO3。CaO含量為41.24%，TiO2含量為58.76%。類質同象混入元素可有Na，K，Ce，Fe，Nb，Ta，Nd，La等。
【晶體結構】900℃以上溫度條件下生成者為等軸晶系；架狀結構（圖18-17）；
圖18-17 鈣鈦礦變體的架狀結構
（a據秦善，2006）
a圖中，鈣離子位於立方晶胞的中心，氧離子位於立方晶胞每條邊的中點，鈦位於角頂；鈣被12個氧包圍呈立方八面體配位，配位數為12；鈦被6個氧包圍呈八面體配位，配位數為6；［TiO6］八面體共角頂相連；整個結構也可視為氧離子和鈣離子共同組成六方最緊密堆積，鈦離子充填於其八面體空隙中
【形態】對稱型m3m；立方體，富Ce和Nb者常呈八面體。在立方體晶面上常具平行晶棱的條紋，系高溫變體轉變為低溫變體時產生聚片雙晶的結果。
【物理性質】褐至灰黑色；條痕白至灰黃色；金剛光澤。硬度5.5～6；解理｛100｝不完全；參差狀斷口。相對密度為3.97～4.04（含Ce和Nb者較大）。
【成因及產狀】主要見於輝石岩和鹼性輝石岩中，與鈦磁鐵礦共生。也見於矽卡岩和一些片岩中。
【鑒定特徵】晶形及其晶面條紋、顏色、硬度。
【主要用途】富集時可作為提煉鈦、稀土和鈮的礦物原料。
『伍』 下地幔的物質組成
關於下地幔的物質組成20世紀70～80 年代已有大量的實驗岩石學家進行研究。Liu（1976a）用MgSiO3玻璃做初始材料，在金剛石壓砧上進行高溫（1000～1400℃）、高壓（175～275 kbar）下的相變實驗。在200～220kbar時實驗產物中出現橄欖石尖晶石相、斯石英及MgSiO3的鈦鐵礦相；在250 kbar壓力下，出現MgSiO3的斜方對稱的鈣鈦礦相。斯石英、硅酸鹽鈣鈦礦相、硅酸鹽鈦鐵礦相中的 Si都是六次配位的。Liu（1976 b）又用FeSiO3（合成的斜方鐵輝石和斜鐵輝石）作為初始材料，在1200～1600℃、80～280 kbar壓力下進行相轉換的實驗研究。在80 kbar時，出現 Fe2SiO4的尖晶石、斜鐵輝石和斯石英；在100 kbar時，FeSiO3開始歧化為方鐵礦和斯石英；在240～280 kbar壓力下，主要為方鐵礦和斯石英的混合物。與MgSiO3的相變產物不同，這里沒有出現FeSiO3的鈦鐵礦相和斜方鈣鈦礦相。Liu（1976a）認為MgSiO3的鈣鈦礦相是業已知道的堆積最緊密的鎂質硅酸鹽，他提出下地幔可能主要由鎂鐵硅酸鹽的鈣鈦礦組成。Jeanloz等（1986）在第24 屆國際礦物會議上報道，在壓力超過200～250 kbar，溫度超過1300 K時，上地幔中主要礦物橄欖石、輝石和石榴子石都轉變為硅酸鹽的鈣鈦礦相。實驗表明，在壓力超過1000 kbar時，硅酸鹽鈣鈦礦還是穩定的。高溫高壓下（Mg，Fe）SiO3鈣鈦礦相和富鈣鈦礦集合體的特性與下地幔的地震資料是一致的，因而他們認為硅酸鹽鈣鈦礦相是最豐富的礦物相，它占整個地球的45%。
圖5-18 在下地幔溫度、壓力條件下硅酸鹽鈣鈦礦（Mg92）和鎂方鐵礦（Mg84）的密度
O'Neill等（1994）報道，天然的鎂鋁榴石[（Mg0.88Fe0.09Ca0.03）3Al2Si3O12]在1600℃和50 GPa壓力下轉換為鋁質鈣鈦礦。他們認為，下地幔地幔岩中的全部Al2O3作為固溶體出現在硅酸鹽鈣鈦礦中，不需要存在與鈣鈦礦伴生的其他的富鋁相。Kesson等（1995）認為，在60～70GPa壓力范圍內，MgSiO3鈣鈦礦能容納摩爾分數為25%的Al2O3。Irifune等（1996）也認為，在下地幔不存在與鈣鈦礦和鎂質方鐵礦伴生的其他富鋁相。Wood等（2000）認為，660km以下的下地幔橄欖岩的成分包括79%（Mg、Fe、Al）-鈣鈦礦、16%的鎂質方鐵礦和5%的Ca-鈣鈦礦。所有的Al2O3溶解在（Mg、Fe、Al）-鈣鈦礦中。
Jeanlo等（1986）在壓力為250～600kbar、用激光加熱的實驗中定量地測量（Mg，Fe）SiO3鈣鈦礦相的熔化溫度為3000～3200K，且硅酸鹽鈣鈦礦在高壓下的熔融溫度與壓力無關，體積變化幾乎為零。據電子探針分析，在加溫過程中，Fe從鈣鈦礦相中分離出來，這意味著在高壓下熔體的密度大於共存的固體的密度，富鐵的熔體可能沉降到下地幔更深處。
Boehler等（1995）計算了在下地幔條件下硅酸鹽鈣鈦礦（Mg 92）和鎂方鐵礦（Mg 84）的密度，從圖5-18可以看出，硅酸鹽鈣鈦礦、鎂方鐵礦與模擬地球在下地幔溫度、壓力條件下的密度接近。該圖也概略表明了下地幔不同溫度、壓力條件下的密度變化。
『陸』 染料敏化太陽電池和鈣鈦礦太陽電池的區別和聯系
飛秒檢測發現鈣鈦礦型太陽能電池（perovskite solar cells），是利用鈣鈦礦型的有機金屬鹵化物半導體作為吸光材料的太陽能電池，即是將染料敏化太陽能電池中的染料作了相應的替換。在這種鈣鈦礦結構（，圖1）中，A一般為甲胺基，和也有報道；B多為金屬Pb原子，金屬Sn也有少量報道；X為Cl、Br、I等鹵素單原子或混合原子。目前在高效鈣鈦礦型太陽能電池中，最常見的鈣鈦礦材料是碘化鉛甲胺（），它的帶隙約為1.5 eV。
在接受太陽光照射時，鈣鈦礦層首先吸收光子產生電子-空穴對。由於鈣鈦礦材激子束縛能的差異，這些載流子或者成為自由載流子，或者形成激子。而且，因為這些鈣鈦礦材料往往具有較低的載流子復合幾率和較高的載流子遷移率，所以載流子的擴散距離和壽命較長。例如，的載流子擴散長度至少為100nm，而的擴散長度甚至大於。這就是鈣鈦礦太陽能電池優異性能的來源。
『柒』 化合物半導體薄膜 鈣鈦礦是半導體嗎
化合物半導體薄膜 鈣鈦礦是半導體
飛秒檢測發現鈣鈦礦型太陽能電池（perovskite solar cells），是利用鈣鈦礦型的有機金屬鹵化物半導體作為吸光材料的太陽能電池，即是將染料敏化太陽能電池中的染料作了相應的替換。在這種鈣鈦礦結構（，圖1）中，A一般為甲胺基，和也有報道；B多為金屬Pb原子，金屬Sn也有少量報道；X為Cl、Br、I等鹵素單原子或混合原子。目前在高效鈣鈦礦型太陽能電池中，最常見的鈣鈦礦材料是碘化鉛甲胺（），它的帶隙約為1.5 eV。
在接受太陽光照射時，鈣鈦礦層首先吸收光子產生電子-空穴對。由於鈣鈦礦材激子束縛能的差異，這些載流子或者成為自由載流子，或者形成激子。而且，因為這些鈣鈦礦材料往往具有較低的載流子復合幾率和較高的載流子遷移率，所以載流子的擴散距離和壽命較長。例如，的載流子擴散長度至少為100nm，而的擴散長度甚至大於。這就是鈣鈦礦太陽能電池優異性能的來源。
『捌』 金屬鹵素鈣鈦礦具有哪些優異的光學和電學性能
金屬鹵素鈣鈦礦納米晶具有
熒光效率高、色純度高、光譜可調並覆蓋整個可見光波段、易合成等優點。
其中研究最為廣泛的兩種金屬鹵素鈣鈦礦體系是甲胺基鈣鈦礦和銫基鈣鈦礦納米晶。它們在綠光波段的光學性能最佳，在同等制備條件下相比於其他波段熒光效率最高且穩定性最好。隨著合成方法的不斷改進優化，這兩類綠光鈣鈦礦納米晶的光學品質日益提高（半高寬<20 nm，熒光效率可達100%），穩定性也日益改善。
『玖』 鈣鈦礦型太陽能電池是什麼原理
鈣鈦礦太陽能電池由上到下分別為玻璃、FTO、電子傳輸層（ETM）、鈣鈦礦光敏層、空穴傳輸層（HTM）和金屬電極。其中，電子傳輸層一般為緻密的納米顆粒，以阻止鈣鈦礦層的載流子與FTO中的載流子復合。通過調控的形貌、元素摻雜或使用其它的n型半導體材料如ZnO等手段來改善該層的導電能力，以提高電池的性能。目前報道的最高效率（~19.3%）的電池使用的即是釔摻雜的，鈣鈦礦光敏層，多數情況下就是一層有機金屬鹵化物半導體薄膜。也有人使用的是有機金屬鹵化物填充的介孔結構，或者兩者都存在，但沒有證據表明這種結構有助於電池性能的提高。空穴傳輸層，在染料敏化太陽能電池中，該層多為液態電解質。由於在液態電解質中不穩定，使得電池穩定性差，這也是早期的鈣鈦礦電池的主要問題。後來，Grätzel 等採用了如spiro-OMeTAD, PEDOT:PSS等固態空穴傳輸材料，電池效率得到了極大提高，並具有良好的穩定性。特別地，鈣鈦礦還可以同時作為吸光和電子傳輸材料或者同時作為吸光和空穴傳輸材料。這樣，就可以製造不含HTM或ETM的鈣鈦礦太陽能電池。在接受太陽光照射時，鈣鈦礦層首先吸收光子產生電子-空穴對。
由於鈣鈦礦材激子束縛能的差異，這些載流子或者成為自由載流子，或者形成激子。而且，因為這些鈣鈦礦材料往往具有較低的載流子復合幾率和較高的載流子遷移率，所以載流子的擴散距離和壽命較長。例如，的載流子擴散長度至少為100nm，而的擴散長度甚至大於。這就是鈣鈦礦太陽能電池優異性能的來源。然後，這些未復合的電子和空穴分別別電子傳輸層和空穴傳輸層收集，即電子從鈣鈦礦層傳輸到等電子傳輸層，最後被FTO收集；空穴從鈣鈦礦層傳輸到空穴傳輸層，最後被金屬電極收集，如圖2所示。當然，這些過程中總不免伴隨著一些使載流子的損失，如電子傳輸層的電子與鈣鈦礦層空穴的可逆復合、電子傳輸層的電子與空穴傳輸層的空穴的復合（鈣鈦礦層不緻密的情況）、鈣鈦礦層的電子與空穴傳輸層的空穴的復合。要提高電池的整體性能，這些載流子的損失應該降到最低。最後，通過連接FTO和金屬電極的電路而產生光電流。