钙钛矿100菊池线
『壹』 钙钛矿太阳能电池的eqe可能接近100%吗
高效钙钛矿太阳能电池, 用吸光材料CH3NH3PbI3, 其带隙约1.5 eV[20], 能充吸收400~800 nm见光, 比钌吡啶配合物N719高数量级CH3NH3PbI3吸光材料电传输能力, 并具较少表面态间带缺陷, 利于光伏器件获较路电压, 钙钛矿太阳能电池能够实现高效率光电转化原
目前用空穴传输材料(Hole transport material, HTM)spiro-MeOTAD、P3HT(聚3-基噻吩)、CuICuSCN等韩Noh研究团队[44]PTAA作HTM, 所制备太阳能电池高光电转换效率12%Giacomo等[24]别P3HTSpiro- OMeTAD作HTM制备钙钛矿太阳能电池, 比发现两者光电转换效率十相近, 引入P3HT器件路电压(Voc)达0.93 V, 高于引入Spiro- OMeTAD器件路电压(Voc= 0.84 V)
引入空穴传输层钙钛矿太阳能电池, 空穴传输层厚度较高要求例spiro- OMeTAD层应较薄, 使空穴spiro-OMeTAD传输电极阻力化, 典型钙钛矿吸光材料电导率般10-3S/cm数量级, 防止钙钛矿吸光膜层电极发电流短路现象, spiro- OMeTAD厚度应适增加鉴于原, 空穴传输膜层厚度必须通断实验探索才能达优化另外, 通采用渗透性更空穴传输材料获更高填充系数光电转换效率
针目前用空穴传输材料spiro-OMeTAD合路线复杂、价格昂贵等问题, 科研员研制系列易于合且本低廉作空穴传输材料ChristiansQin等[45, 46]别CuICuSCN作空穴传输材料, 实验结表明CuI导电性比spiro-OMeTAD, 效改善器件填充, 获6%光电转换效率; CuSCN空穴传输速率0.01~0.1 cm2· V/s, 远高于spiro-OMeTAD空穴传输速率, 使器件短路电流增加, 光电转换效率12.4%些新型机空穴传输材料未规模研究应用, 望作spiro-OMeTAD替代品降低电池原料本
近Fang等[47]采用紫外臭氧表面处理氯元素界面钝化两关键技术, 首种结构FTO/CH3NH3PbI3-xClx /Spiro-OMe TAD/Au空穴阻挡层钙钛矿太阳能电池取1.06 V路电压14%光电转化效率
『贰』 钙钛矿太阳能电池概念股有哪些
包钢稀土：稀土资源丰富
公司控股股东包钢(集团)公司所属的白云鄂博铁矿拥有丰富的稀土资源。公司以开发利用世界上稀土储量最丰富的白云鄂博稀土资源为主要业务，拥有得天独厚的资源优势。
稀土是化学元素周期表中镧系元素中17种元素的统称，稀土工业和农业中应用越来越广泛。公司控股股东所属的白云鄂博铁矿拥有世界稀土资源的62%，占国内已探明储量的87.1%。包钢白云鄂博矿是世界瞩目的铁、稀土等多元素共生矿，独特的资源优势造就了包钢在世界冶金企业中罕有的以钢铁和稀土为主业的独特产业优势，包头稀土研究院是中国唯一一个国家级稀土专业研究机构。
攀钢钒钛：拥有大量钛矿
已探明的钒钛磁铁矿储量达100亿吨,占全国铁矿总量的20%，是中国境内仅次于鞍本(鞍山—本溪)地区的第二大矿区。钒钛磁铁矿同时伴生有钒、钛、铬、镍、镓、钪等多种稀贵金属，钒的储量为1570万吨，占全国钒资源储量的62.2%、世界储量的11.6%，钛的储量为8.7亿吨，占全国钛资源的90.2%、世界钛资源的35.17%。
钛磁铁矿综合提钪试验研究检测铁选厂原矿含钪27.00g/t。按设计规模计算，每年从处理矿石中回收钪364.25t。以含钪63g/t选钛尾矿为原料，采用预处理磁选或加剂处理电选的工艺，可分选出尾矿中的钛辉石、长石，含钪分别为114g/t、121g/t;采用加助溶剂盐酸浸出钪，浸出率可达93.64%;采用碱熔合水解盐酸浸出钪，浸出率可达97.90%;用TBP萃取钪，萃取率可达98.90%;用水反萃，反萃取率为98.00%;再用草酸精制可得到品位为99.95%的Sc2O3产品。
『叁』 钙钛矿型太阳能电池是什么原理
钙钛矿型太阳能电池（perovskite solar cells），是利用钙钛矿型的有机金属卤化物半导体作为吸光材料的太阳能电池，即是将染料敏化太阳能电池中的染料作了相应的替换。在这种钙钛矿结构（ABX3，图1）中，A一般为甲胺基，和也有报道；B多为金属Pb原子，金属Sn也有少量报道；X为Cl、Br、I等卤素单原子或混合原子。目前在高效钙钛矿型太阳能电池中，最常见的钙钛矿材料是碘化铅甲胺，它的带隙约为1.5 eV。
钙钛矿太阳能电池中的物理过程
在接受太阳光照射时，钙钛矿层首先吸收光子产生电子-空穴对。由于钙钛矿材激子束缚能的差异，这些载流子或者成为自由载流子，或者形成激子。而且，因为这些钙钛矿材料往往具有较低的载流子复合几率和较高的载流子迁移率，所以载流子的扩散距离和寿命较长。例如，的载流子扩散长度至少为100nm，而的扩散长度甚至大于。这就是钙钛矿太阳能电池优异性能的来源。
然后，这些未复合的电子和空穴分别别电子传输层和空穴传输层收集，即电子从钙钛矿层传输到等电子传输层，最后被FTO收集；空穴从钙钛矿层传输到空穴传输层，最后被金属电极收集，如图2所示。当然，这些过程中总不免伴随着一些使载流子的损失，如电子传输层的电子与钙钛矿层空穴的可逆复合、电子传输层的电子与空穴传输层的空穴的复合（钙钛矿层不致密的情况）、钙钛矿层的电子与空穴传输层的空穴的复合。要提高电池的整体性能，这些载流子的损失应该降到最低。
最后，通过连接FTO和金属电极的电路而产生光电流。
『肆』 钙钛矿（Perovskite）
【化学组成】CaTiO3。CaO含量为41.24%，TiO2含量为58.76%。类质同象混入元素可有Na，K，Ce，Fe，Nb，Ta，Nd，La等。
【晶体结构】900℃以上温度条件下生成者为等轴晶系；架状结构（图18-17）；
图18-17 钙钛矿变体的架状结构
（a据秦善，2006）
a图中，钙离子位于立方晶胞的中心，氧离子位于立方晶胞每条边的中点，钛位于角顶；钙被12个氧包围呈立方八面体配位，配位数为12；钛被6个氧包围呈八面体配位，配位数为6；［TiO6］八面体共角顶相连；整个结构也可视为氧离子和钙离子共同组成六方最紧密堆积，钛离子充填于其八面体空隙中
【形态】对称型m3m；立方体，富Ce和Nb者常呈八面体。在立方体晶面上常具平行晶棱的条纹，系高温变体转变为低温变体时产生聚片双晶的结果。
【物理性质】褐至灰黑色；条痕白至灰黄色；金刚光泽。硬度5.5～6；解理｛100｝不完全；参差状断口。相对密度为3.97～4.04（含Ce和Nb者较大）。
【成因及产状】主要见于辉石岩和碱性辉石岩中，与钛磁铁矿共生。也见于矽卡岩和一些片岩中。
【鉴定特征】晶形及其晶面条纹、颜色、硬度。
【主要用途】富集时可作为提炼钛、稀土和铌的矿物原料。
『伍』 下地幔的物质组成
关于下地幔的物质组成20世纪70～80 年代已有大量的实验岩石学家进行研究。Liu（1976a）用MgSiO3玻璃做初始材料，在金刚石压砧上进行高温（1000～1400℃）、高压（175～275 kbar）下的相变实验。在200～220kbar时实验产物中出现橄榄石尖晶石相、斯石英及MgSiO3的钛铁矿相；在250 kbar压力下，出现MgSiO3的斜方对称的钙钛矿相。斯石英、硅酸盐钙钛矿相、硅酸盐钛铁矿相中的 Si都是六次配位的。Liu（1976 b）又用FeSiO3（合成的斜方铁辉石和斜铁辉石）作为初始材料，在1200～1600℃、80～280 kbar压力下进行相转换的实验研究。在80 kbar时，出现 Fe2SiO4的尖晶石、斜铁辉石和斯石英；在100 kbar时，FeSiO3开始歧化为方铁矿和斯石英；在240～280 kbar压力下，主要为方铁矿和斯石英的混合物。与MgSiO3的相变产物不同，这里没有出现FeSiO3的钛铁矿相和斜方钙钛矿相。Liu（1976a）认为MgSiO3的钙钛矿相是业已知道的堆积最紧密的镁质硅酸盐，他提出下地幔可能主要由镁铁硅酸盐的钙钛矿组成。Jeanloz等（1986）在第24 届国际矿物会议上报道，在压力超过200～250 kbar，温度超过1300 K时，上地幔中主要矿物橄榄石、辉石和石榴子石都转变为硅酸盐的钙钛矿相。实验表明，在压力超过1000 kbar时，硅酸盐钙钛矿还是稳定的。高温高压下（Mg，Fe）SiO3钙钛矿相和富钙钛矿集合体的特性与下地幔的地震资料是一致的，因而他们认为硅酸盐钙钛矿相是最丰富的矿物相，它占整个地球的45%。
图5-18 在下地幔温度、压力条件下硅酸盐钙钛矿（Mg92）和镁方铁矿（Mg84）的密度
O'Neill等（1994）报道，天然的镁铝榴石[（Mg0.88Fe0.09Ca0.03）3Al2Si3O12]在1600℃和50 GPa压力下转换为铝质钙钛矿。他们认为，下地幔地幔岩中的全部Al2O3作为固溶体出现在硅酸盐钙钛矿中，不需要存在与钙钛矿伴生的其他的富铝相。Kesson等（1995）认为，在60～70GPa压力范围内，MgSiO3钙钛矿能容纳摩尔分数为25%的Al2O3。Irifune等（1996）也认为，在下地幔不存在与钙钛矿和镁质方铁矿伴生的其他富铝相。Wood等（2000）认为，660km以下的下地幔橄榄岩的成分包括79%（Mg、Fe、Al）-钙钛矿、16%的镁质方铁矿和5%的Ca-钙钛矿。所有的Al2O3溶解在（Mg、Fe、Al）-钙钛矿中。
Jeanlo等（1986）在压力为250～600kbar、用激光加热的实验中定量地测量（Mg，Fe）SiO3钙钛矿相的熔化温度为3000～3200K，且硅酸盐钙钛矿在高压下的熔融温度与压力无关，体积变化几乎为零。据电子探针分析，在加温过程中，Fe从钙钛矿相中分离出来，这意味着在高压下熔体的密度大于共存的固体的密度，富铁的熔体可能沉降到下地幔更深处。
Boehler等（1995）计算了在下地幔条件下硅酸盐钙钛矿（Mg 92）和镁方铁矿（Mg 84）的密度，从图5-18可以看出，硅酸盐钙钛矿、镁方铁矿与模拟地球在下地幔温度、压力条件下的密度接近。该图也概略表明了下地幔不同温度、压力条件下的密度变化。
『陆』 染料敏化太阳电池和钙钛矿太阳电池的区别和联系
飞秒检测发现钙钛矿型太阳能电池（perovskite solar cells），是利用钙钛矿型的有机金属卤化物半导体作为吸光材料的太阳能电池，即是将染料敏化太阳能电池中的染料作了相应的替换。在这种钙钛矿结构（，图1）中，A一般为甲胺基，和也有报道；B多为金属Pb原子，金属Sn也有少量报道；X为Cl、Br、I等卤素单原子或混合原子。目前在高效钙钛矿型太阳能电池中，最常见的钙钛矿材料是碘化铅甲胺（），它的带隙约为1.5 eV。
在接受太阳光照射时，钙钛矿层首先吸收光子产生电子-空穴对。由于钙钛矿材激子束缚能的差异，这些载流子或者成为自由载流子，或者形成激子。而且，因为这些钙钛矿材料往往具有较低的载流子复合几率和较高的载流子迁移率，所以载流子的扩散距离和寿命较长。例如，的载流子扩散长度至少为100nm，而的扩散长度甚至大于。这就是钙钛矿太阳能电池优异性能的来源。
『柒』 化合物半导体薄膜 钙钛矿是半导体吗
化合物半导体薄膜 钙钛矿是半导体
飞秒检测发现钙钛矿型太阳能电池（perovskite solar cells），是利用钙钛矿型的有机金属卤化物半导体作为吸光材料的太阳能电池，即是将染料敏化太阳能电池中的染料作了相应的替换。在这种钙钛矿结构（，图1）中，A一般为甲胺基，和也有报道；B多为金属Pb原子，金属Sn也有少量报道；X为Cl、Br、I等卤素单原子或混合原子。目前在高效钙钛矿型太阳能电池中，最常见的钙钛矿材料是碘化铅甲胺（），它的带隙约为1.5 eV。
在接受太阳光照射时，钙钛矿层首先吸收光子产生电子-空穴对。由于钙钛矿材激子束缚能的差异，这些载流子或者成为自由载流子，或者形成激子。而且，因为这些钙钛矿材料往往具有较低的载流子复合几率和较高的载流子迁移率，所以载流子的扩散距离和寿命较长。例如，的载流子扩散长度至少为100nm，而的扩散长度甚至大于。这就是钙钛矿太阳能电池优异性能的来源。
『捌』 金属卤素钙钛矿具有哪些优异的光学和电学性能
金属卤素钙钛矿纳米晶具有
荧光效率高、色纯度高、光谱可调并覆盖整个可见光波段、易合成等优点。
其中研究最为广泛的两种金属卤素钙钛矿体系是甲胺基钙钛矿和铯基钙钛矿纳米晶。它们在绿光波段的光学性能最佳，在同等制备条件下相比于其他波段荧光效率最高且稳定性最好。随着合成方法的不断改进优化，这两类绿光钙钛矿纳米晶的光学品质日益提高（半高宽<20 nm，荧光效率可达100%），稳定性也日益改善。
『玖』 钙钛矿型太阳能电池是什么原理
钙钛矿太阳能电池由上到下分别为玻璃、FTO、电子传输层（ETM）、钙钛矿光敏层、空穴传输层（HTM）和金属电极。其中，电子传输层一般为致密的纳米颗粒，以阻止钙钛矿层的载流子与FTO中的载流子复合。通过调控的形貌、元素掺杂或使用其它的n型半导体材料如ZnO等手段来改善该层的导电能力，以提高电池的性能。目前报道的最高效率（~19.3%）的电池使用的即是钇掺杂的，钙钛矿光敏层，多数情况下就是一层有机金属卤化物半导体薄膜。也有人使用的是有机金属卤化物填充的介孔结构，或者两者都存在，但没有证据表明这种结构有助于电池性能的提高。空穴传输层，在染料敏化太阳能电池中，该层多为液态电解质。由于在液态电解质中不稳定，使得电池稳定性差，这也是早期的钙钛矿电池的主要问题。后来，Grätzel 等采用了如spiro-OMeTAD, PEDOT:PSS等固态空穴传输材料，电池效率得到了极大提高，并具有良好的稳定性。特别地，钙钛矿还可以同时作为吸光和电子传输材料或者同时作为吸光和空穴传输材料。这样，就可以制造不含HTM或ETM的钙钛矿太阳能电池。在接受太阳光照射时，钙钛矿层首先吸收光子产生电子-空穴对。
由于钙钛矿材激子束缚能的差异，这些载流子或者成为自由载流子，或者形成激子。而且，因为这些钙钛矿材料往往具有较低的载流子复合几率和较高的载流子迁移率，所以载流子的扩散距离和寿命较长。例如，的载流子扩散长度至少为100nm，而的扩散长度甚至大于。这就是钙钛矿太阳能电池优异性能的来源。然后，这些未复合的电子和空穴分别别电子传输层和空穴传输层收集，即电子从钙钛矿层传输到等电子传输层，最后被FTO收集；空穴从钙钛矿层传输到空穴传输层，最后被金属电极收集，如图2所示。当然，这些过程中总不免伴随着一些使载流子的损失，如电子传输层的电子与钙钛矿层空穴的可逆复合、电子传输层的电子与空穴传输层的空穴的复合（钙钛矿层不致密的情况）、钙钛矿层的电子与空穴传输层的空穴的复合。要提高电池的整体性能，这些载流子的损失应该降到最低。最后，通过连接FTO和金属电极的电路而产生光电流。