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华中科技大学韩宏伟教授学术报告
 添加时间:2017/04/18 发布: 管理员
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报告时间:2017年4月20日上午9:00
报告地点:科技创新大楼C501室
报告题目:可印刷介观太阳能电池:从染料敏化到钙钛矿

 

可印刷介观太阳能电池:从染料敏化到钙钛矿
韩宏伟
华中科技大学,430074
hongwei.han@mail.hust.edu.cn

太阳能的充分利用是解决目前人类面临的能源短缺和环境污染等问题的根本途径。近年来,一些基于介观尺度的无机或有机半导体材料及三维互穿网络结构的新型介观太阳能电池(Mesoscopic Solar Cell,MSC),如染料敏化太阳能电池(Dye-sensitized Solar Cell,DSSC)备受关注。由于原材料来源丰富,生产工艺简单,不需要高能耗高温高真空制备过程,因此,这类器件适应了光伏行业对低价太阳能电池的需求,预示着更广阔的应用前景。迄今为止,获得公证的DSSC最高光电转换效率已达11.9%,显示出良好的竞争优势及应用前景。然而,获得改效率的DSSC所采用的电解质材料为液态,由于该材料含有易挥发的有机溶剂,不仅对电池工作的长期稳定性有非常不利的影响,而且对器件的封装及大规模组装和生产造成了显著的阻碍。为此,电解质材料固态化,以固态电解质材料取代液态电解质材料是DSSC研究的重要研究方向。

在学习和总结国内外DSSC的原理、结构和性能的基础上,本团队获得了低成本单基板全固态MSC关键技术,其特点是在单一导电衬底上通过逐层印刷方式涂覆TiO2纳米晶膜、ZrO2绝缘层、碳对电极层,之后(浸渍染料、)填充空穴传输材料。这一关键技术实现了MSC低成本和连续生产工艺的完美结合。通过引入钙钛矿材料,获得了稳定高效的可印刷介观钙钛矿太阳能电池,2013年底通过公证效率达到12.84%,目前实验室稳定光电转换效率已达16%,同时研制了7平米无空穴传输材料型可印刷介观钙钛矿太阳能电池模组。可以预见,这种基于全印刷技术及低价介观对电极的无空穴传输材料型单基板全固态MSC适应了光伏市场对低成本光电转换器件的需求,应用前景广阔。

 

个人概况

韩宏伟,华中科技大学二级教授,博士生导师,入选2016年长江学者特聘教授,2015年国家中青年科技创新领军人才。2000年和2005年分别获武汉大学学士和博士学位。2006年澳大利亚蒙纳什大学从事博士后研究。2008年加盟华中科技大学武汉光电国家实验室(筹)。近年来专注于单基板全固态介观太阳能电池研究,已在Science、Nature Chem.、Nature Comms.、J. Am. Chem. Soc.等杂志上发表学术论文60余篇,申请国家发明专利15项(其中11项已获授权,2项递交PCT国际申请)。

 

 


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