鈣鈦礦太陽能電池結構種類

鈣鈦礦太陽能電池的結構種類多樣，主要可以根據其內(nei) 部結構和電荷傳(chuan) 輸層的位置與(yu) 性能進行分類。以下是幾種主要的結構種類：

1. 介孔結構

介孔結構是鈣鈦礦太陽能電池中最為(wei) 常見的一種結構。在這種結構中，電子傳(chuan) 輸層通常包括致密層以及骨架層兩(liang) 個(ge) 部分。骨架層（通常為(wei) 介孔氧化物TiO2或Al2O3）位於(yu) 致密層和吸光層之間，作為(wei) 框架幫助控製後續沉積鈣鈦礦薄膜的形貌，提高平整度和覆蓋度。同時，它還能輔助電子傳(chuan) 輸，減少電子與(yu) 空穴的複合，並減少由於(yu) 電子在界麵處的大量聚集導致的滯後效應。然而，製備骨架層時通常需要在500°C左右的高溫下退火，這限製了鈣鈦礦電池的基底選擇，例如大多數不耐高溫的柔性基底。

2. 平麵異質結結構

平麵異質結結構是另一種重要的鈣鈦礦太陽能電池結構，主要分為(wei) 正式n-i-p平麵結構和反式p-i-n平麵結構。

• 正式n-i-p平麵結構：在這種結構中，光入射到透明電極後首先進入電子傳(chuan) 輸層。這種結構主要由透明導電基底、電子傳(chuan) 輸層、鈣鈦礦層、空穴傳(chuan) 輸層和金屬對電極組成。電子傳(chuan) 輸層通常采用具有高電子遷移率的材料，如TiO2、ZnO等；空穴傳(chuan) 輸層則采用具有高空穴遷移率的材料，如Spiro-OMeTAD、PTAA等。正式n-i-p平麵結構具有製備工藝簡單、成本低廉等優(you) 點，但其光電轉換效率通常較低。

• 反式p-i-n平麵結構：與(yu) 正式n-i-p平麵結構相反，光入射到透明電極後首先進入空穴傳(chuan) 輸層。這種結構主要由透明導電基底、空穴傳(chuan) 輸層、鈣鈦礦層、電子傳(chuan) 輸層和金屬對電極組成。反式p-i-n平麵結構具有更高的光電轉換效率和更好的穩定性，但製備工藝相對複雜。空穴傳(chuan) 輸層通常采用PEDOT:PSS等材料，電子傳(chuan) 輸層則采用PCBM等材料。此外，為(wei) 了進一步提高反式p-i-n平麵結構的光電性能，研究人員還嚐試采用各種界麵修飾和摻雜技術來優(you) 化界麵性能和電荷傳(chuan) 輸效率。

3. 其他結構

除了上述兩(liang) 種主要結構外，還有一些基於(yu) 鈣鈦礦材料特性的創新結構，如無HTM層結構等。這些結構通過簡化電池結構或引入新的材料組合，旨在提高電池的光電轉換效率、穩定性和成本效益。

綜上所述，鈣鈦礦太陽能電池的結構種類多樣，每種結構都有其獨特的優(you) 勢和適用場景。隨著鈣鈦礦材料研究和製備技術的不斷進步，未來鈣鈦礦太陽能電池的結構種類和性能有望得到進一步提升和優(you) 化。