张春影, 陈 硕, 许 辉

(黑龙江大学 化学化工与材料学院, 哈尔滨 150080)

0 引 言

由于传统化石能源的逐渐枯竭和环境引发的系列问题，发展可再生清洁能源技术已成为21世纪的焦点。其中有机太阳能电池、钙钛矿太阳能电池、染料敏化太阳能电池这3种形式的太阳能电池在近几年飞速发展。

有机太阳能电池主要以具有光敏特性的有机半导体材料为核心，利用材料的光伏特性产生电压，从而产生电流的一类电池。有机太阳能电池具有质轻、材料来源广泛、可制备柔性和半透明器件等优势，目前已成为一种具有广阔前景的新能源技术[1]。由于有机半导体的介电常数较低，初级光激发的是紧密结合的电子空穴对(Frenkel激子)，而不是自由电荷载流子，所以在有机太阳能电池中，需要一个给体与受体界面来有效地解离激子，给体的 LUMO与受体的LUMO之间的能量差提供了促进激子分离的驱动力。有机太阳能电池(OSC)与无机钙钛矿太阳能电池相比较，通常有很大的电压损失，经过证明可以通过降低给体和受体材料之间的能量偏移来减少电压损失[2]。

在钙钛矿太阳能电池中，其活性层为钙钛矿材料，构通式为ABX3，其中A一般为CH3NH2+(MA)、HC(NH2)2+(FA)和Cs+等阳离子，B一般为二价金属离子Pb和Sn+等，X代表卤素离子[3-4]。作为太阳能电池的光吸收活性材料，钙钛矿材料具有诸多独特的优点: 在可见光区(500～800 nm )只有很强的光吸收，固态状态下摩尔吸光系数高达105 L·mol-1·cm-1、均衡的电子和空迁移率以及较长的激子扩散距……