鈣鈦礦常用的TiO?電極是什么結(jié)構(gòu)
鈣鈦礦太陽能電池中常用的TiO?電極主要呈現(xiàn)為一種多層結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)對于實(shí)現(xiàn)高效的光電轉(zhuǎn)換至關(guān)重要。具體來說,TiO?電極通常包括致密層和介孔層兩部分:
致密層:致密層位于透明導(dǎo)電基底(如FTO或ITO)之上,其主要作用是作為一道屏障,阻止導(dǎo)電基底與鈣鈦礦層的直接接觸,從而避免空穴向?qū)щ娀讉鬏?。致密層通常由高純度的TiO?材料制成,通過特定的工藝(如旋涂、噴涂等)沉積在基底上,并經(jīng)過高溫處理以形成致密的薄膜。
介孔層:介孔層位于致密層之上,作為鈣鈦礦材料的支撐框架。介孔層由多孔的TiO?材料構(gòu)成,這些孔隙為鈣鈦礦材料的滲透和生長提供了空間,同時也為電子的傳輸提供了通道。介孔層的孔徑、孔隙率和厚度等參數(shù)對鈣鈦礦太陽能電池的性能有重要影響,需要通過精確控制制備工藝來實(shí)現(xiàn)優(yōu)化。
在鈣鈦礦太陽能電池中,TiO?電極的這種多層結(jié)構(gòu)能夠有效地促進(jìn)光生電子-空穴對的分離和傳輸。當(dāng)太陽光照射到鈣鈦礦層時,光生電子被激發(fā)到導(dǎo)帶并傳輸?shù)絋iO?的介孔層中,然后通過致密層最終到達(dá)透明導(dǎo)電基底并被收集。同時,空穴則通過空穴傳輸層傳輸?shù)浇饘匐姌O并被收集。這種分離和傳輸過程使得鈣鈦礦太陽能電池能夠?qū)崿F(xiàn)高效的光電轉(zhuǎn)換。
值得注意的是,TiO?電極的制備工藝對鈣鈦礦太陽能電池的性能有重要影響。不同的制備方法和工藝參數(shù)會導(dǎo)致TiO?電極的形貌、結(jié)構(gòu)和性能發(fā)生變化,從而影響鈣鈦礦太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率和穩(wěn)定性。因此,在制備鈣鈦礦太陽能電池時,需要仔細(xì)選擇和優(yōu)化TiO?電極的制備工藝以獲得最好的性能表現(xiàn)。