有机无机杂化钙钛矿太阳能电池的疲劳衰减机制研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    51672202
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    62.0万
  • 负责人：
    黄福志
  • 依托单位：
    武汉理工大学
  • 学科分类：
    E0207.无机非金属半导体与信息功能材料
  • 结题年份：
    2020
  • 批准年份：
    2016
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2017-01-01 至2020-12-31

项目摘要

As a new type photovoltaics technology, organic-inorganic hybrid perovskite solar cells have merits of easy fabrication, low cost and high efficiencies (~21%). It has the potential to commercialize the perovskite solar cells. However, the stability issue should be addressed before that as the perovskite is easily decomposed when contacting with water/moisture. Great efforts have been devoted to this research, such as modifying the surface properties of the perovskite film. In fact, it could be overcome by the proper sealing method. More researches should be conducted on the intrinsic stability of the perovskite. It was found that when the perovskite solar cells work in day and night alternation, it brings a fatigue stability issue. It took a long time for the solar cell recover its high performance when it started from the dark status. This project will analysis the mechanism of the fatigue and try to address it. The applicant would investigate the effect of perovskite crystal structure and ions migration on the performance and stability of the perovskite solar cells. The research outcome will broaden the knowleadge on the perovskite solar cells, and it also will accelerate the commercialization of the perovskite solar cells.
有机无机杂化钙钛矿太阳能电池作为一项新型薄膜光伏技术，工艺简单，原料低廉，且转换效率高达21%，因此有望产业化。但是由于有机无机杂化钙钛矿吸光材料遇水分解，电池的化学稳定性是一个大问题。目前的关于电池稳定性的研究主要集中在如何解决该问题。然而通过合适的封装隔绝水氧是有望解决环境带来的稳定性问题。而电池本征稳定性的研究应该需要更多关注。申请人发现钙钛矿太阳能电池在日夜交替循环使用时，电池性能存在疲劳衰减的问题：即电池从暗态转到光照状态时，其光电转换效率需要一个较长的时间才达到峰值；而且随着光暗循环次数增加，恢复性能所需要的时间更长。这种现象是首次在太阳能电池中被发现，是非常不利于太阳能电池的实际应用。本项目旨在研究这种疲劳衰减的发生机制以及如何避免。不同于通常稳定性研究是从外部因素入手，申请人拟分析钙钛矿薄膜中的本征晶体微结构（比如缺陷）及离子迁移对电池性能和稳定性的影响，从而得出解决方案。该问题的解决将会极大的加深对钙钛矿电池的理解，会推进其产业化进程。

结项摘要

有机无机杂化钙钛矿太阳能电池作为一项新型薄膜光伏技术，工艺简单，原料低廉，且转换效率高达21%，因此有望产业化。但是由于有机无机杂化钙钛矿吸光材料遇水分解，电池的化学稳定性是一个大问题。目前的关于电池稳定性的研究主要集中在如何解决该问题。然而通过合适的封装隔绝水氧是有望解决环境带来的稳定性问题。而电池本征稳定性的研究应该需要更多关注。申请人发现钙钛矿太阳能电池在日夜交替循环使用时，电池性能存在疲劳衰减的问题：即电池从暗态转到光照状态时，其光电转换效率需要一个较长的时间才达到峰值；而且随着光暗循环次数增加，恢复性能所需要的时间更长。这种现象是首次在太阳能电池中被发现，是非常不利于太阳能电池的实际应用。本项目旨在研究这种疲劳衰减的发生机制以及如何避免。不同于通常稳定性研究是从外部因素入手，申请人拟分析钙钛矿薄膜中的本征晶体微结构（比如缺陷）及离子迁移对电池性能和稳定性的影响，从而得出解决方案。该问题的解决将会极大的加深对钙钛矿电池的理解，会推进其产业化进程。

项目成果

期刊论文数量（36）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Universal passivation strategy to slot-die printed SnO(2) for hysteresis-free efficient flexible perovskite solar module.
用于无滞后高效柔性钙钛矿太阳能组件的槽模印刷 SnO2 的通用钝化策略
  • DOI：
    10.1038/s41467-018-07099-9
  • 发表时间：
    2018-11-02
  • 期刊：
    Nature communications
  • 影响因子：
    16.6
  • 作者：
    Bu T;Li J;Zheng F;Chen W;Wen X;Ku Z;Peng Y;Zhong J;Cheng YB;Huang F
  • 通讯作者：
    Huang F
High performance perovskite sub-module with sputtered SnO2 electron transport layer
具有溅射 SnO2 电子传输层的高性能钙钛矿子模块
  • DOI：
    10.1016/j.solener.2019.03.026
  • 发表时间：
    2019-05-01
  • 期刊：
    SOLAR ENERGY
  • 影响因子：
    6.7
  • 作者：
    Bai, Guangfeng;Wu, Zhengli;Zhong, Jie
  • 通讯作者：
    Zhong, Jie
Suppressed hysteresis and enhanced performance of triple cation perovskite solar cell with chlorine incorporation
掺入氯的三重阳离子钙钛矿太阳能电池抑制磁滞现象并增强性能
  • DOI：
    10.1039/c8tc05484c
  • 发表时间：
    2018-12
  • 期刊：
    Journal of Materials Chemistry C
  • 影响因子：
    6.4
  • 作者：
    Li Lingfeng;Zhou Peng;Li Jing;Mo Yanping;Huang Wenchao;Xiao Junyan;Li Wei;Ku Zhiliang;Zhong Jie;Peng Yong;Cheng Yi Bing;Huang Fuzhi
  • 通讯作者：
    Huang Fuzhi
Effect of the Microstructure of the Functional Layers on the Efficiency of Perovskite Solar Cells
功能层微观结构对钙钛矿太阳能电池效率的影响
  • DOI：
    10.1002/adma.201601715
  • 发表时间：
    2017-05-24
  • 期刊：
    ADVANCED MATERIALS
  • 影响因子：
    29.4
  • 作者：
    Huang, Fuzhi;Pascoe, Alexander R.;Cheng, Yi-Bing
  • 通讯作者：
    Cheng, Yi-Bing
Large-area perovskite solar cells with CsxFA1-xPbI3-yBry thin films deposited by a vapor-solid reaction method
气固反应法沉积Cs(x)FA(1-x)PbI(3-y)Br(y)薄膜的大面积钙钛矿太阳能电池
  • DOI：
    10.1039/c8ta06557h
  • 发表时间：
    2018-11-14
  • 期刊：
    JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY A
  • 影响因子：
    11.9
  • 作者：
    Luo, Long;Zhang, Yulong;Cheng, Yi-Bing
  • 通讯作者：
    Cheng, Yi-Bing

数据更新时间：{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI：
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间：
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊：
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子：
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者：
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者：
    {{ item.author }}

数据更新时间：{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}

数据更新时间：{{ patent.updateTime }}

其他文献

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI：
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间：
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊：
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子：
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者：
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者：
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败，请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题，我已根据课题信息分析并撰写以下内容，帮您拓宽课题思路：

AI项目思路

AI技术路线图

黄福志的其他基金

基于飞秒激光调控的柔性钙钛矿成膜研究
  • 批准号：
  • 批准年份：
    2021
  • 资助金额：
    58 万元
  • 项目类别：
    面上项目
基于飞秒激光调控的柔性钙钛矿成膜研究
  • 批准号：
    52172230
  • 批准年份：
    2021
  • 资助金额：
    58.00 万元
  • 项目类别：
    面上项目
柔性钙钛矿大面积成膜过程中的成核结晶机制研究及调控
  • 批准号：
    21875178
  • 批准年份：
    2018
  • 资助金额：
    68.0 万元
  • 项目类别：
    面上项目

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号：
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份：
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额：
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别：
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号：
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份：
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额：
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别：
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者：{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
关闭
close
客服二维码