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第六十二章 钙钛矿传输层（第1页）

“吴菲菲学姐，可以给我介绍下你做的钙钛矿太阳能电池领域吗？”

“可以啊，钙钛矿材料，是一类分子通式为ABX3的物质，”

吴菲菲道：

“对于钙钛矿太阳能电池领域，A常用的分子结构为CH3NH3和H2NCHNH2，分别简称为MA和FA。

B通常为铅元素，X为卤素元素，通常用碘元素，溶剂通常采用DMF。

最经典的两种钙钛矿材料的分子结构就是MAPbI3和FAPbI3，分别是用MAI或FAI与碘化铅混合制成。

这个领域现在主要问题是铅的毒性，以及器件在空气或高湿度环境下的不稳定性。”

“可以拿它们做有机光伏器件的传输层材料吗？”

许秋道。

“从溶剂的角度上来看，是可行的，因为旋涂有机器件的有效层溶液是氯仿、氯苯之类的，它们不能溶解钙钛矿材料。

但从光吸收角度来看，MAPbI3和FAPbI3这两种经典钙钛矿材料恐怕不太合适。

因为，这两种分子主要是用来做有效层的，它们的禁带宽度大概在1.5-1.7电子伏特，在可见光范围内有很好的光吸收性能。

要是做传输层的话，会造成射入到有效层的太阳光强度减少，降低光电转换效率。

我们常用的传输层材料，比如PEDOT:PSS、氧化锌等，通常都是禁带宽度大于2电子伏特的材料。”

吴菲菲道。

许秋想了一会儿，问道：

“那有没有办法将钙钛矿材料的禁带宽度，也提高到2电子伏特以上呢？”

“办法是有的，修改A、B、X，均会对形成的钙钛矿材料的理化性质造成影响，其中就包括改变禁带宽度。”

吴菲菲在她的文件袋中翻出一篇文献，递给许秋，说道：

“这样吧，我给你一篇综述，上面有近些年来报道的钙钛矿材料的理化性质，你可以对照着筛选一下。”

“好的。”

……

许秋现在面临的第一个问题是，找到具有高禁带宽度的钙钛矿材料。

对于半导体来说，如果光子的能量低于其禁带宽度，则无法被半导体吸收。

比如硅的禁带宽度约为1.1-1.3电子伏特，那么只有超过1.1-1.3电子伏特能量的光子才能被硅吸收，对应于波长小于1000纳米内的光。

因此，硅材料可以吸收部分紫外线、可见光（390-780纳米）以及部分红外线，几乎完美的覆盖了整个太阳光谱，这也是硅电池光电转换效率高的原因。

许秋翻阅文献，上面列举了一系列的钙钛矿材料，有禁带宽度超过3.0的，也有接近1.0的，还有的材料有多个禁带宽度值。

他仔细一看，原来是不同研究者采用的测试方法不同，分别用紫外光电子能谱、循环伏安法、光吸收边换算等方法。