我国明确提出2030年前碳达峰、努力争取2060年前碳中和，对可再生能源发展提出了明确的要求。作为第三代光伏电池，钙钛矿电池是最具商业化前景的、比晶硅电池更具性价比的电池候选，有望取代晶硅电池或与晶硅电池共享市场份额。当前，钙钛矿太阳能电池中光生载流子较短时间尺度内（fs、ps）的超快动力学过程一直是研究的重点。近日，bob电竞ios
电子学院&碳中和新能源研究院严文生教授团队，在国际期刊Journal of alloys and compounds（影响因子6.371）发表关于瞬态吸收对钙钛矿太阳能电池中载流子动力学研究的综述文章。其内容主要回顾了利用瞬态吸收技术监测钙钛矿太阳能电池中光激发后热载流子冷却、缺陷态俘获和电荷转移过程，分析了这些过程中载流子的有效利用，并对其未来的发展进行了展望。相关研究成果发表是以bob电竞ios
为第一单位，题目为《Study on carrier dynamics of perovskite solar cells via transient absorption》。论文第一作者杨高元为严文生教授的研究生。
在钙钛矿太阳能电池中，光激发的载流子在浓度梯度和电场的作用下，在钙钛矿层内部发生扩散，同时发生载流子的复合。最终一定比例的载流子到达钙钛矿界面，由相应的选择性电荷传递层提取。随后非平衡自由电荷在电荷传输层中扩散，直到被电极收集。在这种扩散过程中，非平衡电荷也会因界面或体内复合而造成电荷损失。钙钛矿层内载流子的皮秒-纳秒的输运和复合决定电荷的提取效率，而电荷传送层内的微秒-毫秒时间尺度内的输运和界面复合决定电荷的收集效率。其具体原理如图1所示。
图1. 钙钛矿太阳能电池载流子转移示意图 (n-i-p)。
瞬态吸收是监测钙钛矿受光激发后载流子快速运动的有效工具。瞬态吸收原理、光谱和测试装置示意图如图2。
图2. (a) 瞬态吸收原理, (b) 瞬态吸收光谱组成部分, (c) 瞬态吸收测试装置示意图。
在研究传输层对钙钛矿光生载子的提取过程中，发现了有机空穴和电子受体对电荷的快速提取、俄歇辅助电子转移和三重态能量转移等电荷转移机制，这为制备高效钙钛矿太阳能电池提供了新的方向，如图3所示。
图3.电荷转移过程。
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2023.170051