【摘 要】
：
近几年钙钛矿电池在效率和稳定性方面取得了突飞猛进的发展.在诸多的工艺优化策略中,有机小分子扮演着重要的角色.我们的研究通过使用功能有机小分子到钙钛矿电池中,实现了以下目的：(1)作为新型无掺杂空穴传输层替代合成复杂且制备复杂的Spiro 或PTAA,电池的效率和Spiro 相当,同时稳定性得到较大提高；(2)作为表面钝化剂,改善钙钛矿的结晶,优化传输层的表面形貌,从而提升反式器件的效率达19.9％
【出 处】
：
2020第三届光电材料与器件发展研讨会
论文部分内容阅读
近几年钙钛矿电池在效率和稳定性方面取得了突飞猛进的发展.在诸多的工艺优化策略中,有机小分子扮演着重要的角色.我们的研究通过使用功能有机小分子到钙钛矿电池中,实现了以下目的：(1)作为新型无掺杂空穴传输层替代合成复杂且制备复杂的Spiro 或PTAA,电池的效率和Spiro 相当,同时稳定性得到较大提高；(2)作为表面钝化剂,改善钙钛矿的结晶,优化传输层的表面形貌,从而提升反式器件的效率达19.9％；(3)作为中间层,进一步优化器件的能带,促使钙钛矿中的空穴和电荷进一步分离,制备的反式器件的效率得到大幅提升；(4)作为包覆层,可以进一步隔绝水氧,从而提高器件的稳定性.我们期待更多有机小分子能被研究和开发用到器件制备中,为实现高效稳定钙钛矿电池的产业化做出贡献.
其他文献
有机太阳电池(OSCs)作为一种极富潜力的新型可再生能源技术受到了学术界和产业界的广泛关注。近年来，得益于非富勒烯受体材料的开发，其能量转换效率不断攀升。然而，器件性能、稳定性、成本等仍然是制约OSCs 实际应用的瓶颈。
钙钛矿太阳电池已经取得25.5％的高光电转换效率,并具有低成本制备的优势.然而,常用钙钛矿材料中的铅元素可能会阻碍未来钙钛矿太阳电池的大规模应用.为此,2014 年以来,研究者们探索了包括锡、铜、铋、锗等在内的替代元素.其中锡钙钛矿具有理想的带隙,高载流子迁移率等优点,成为最具希望的新一代无铅钙钛矿材料之一.
Electron-transport-layer free perovskite solar cells(ETL-free PSCs)have attracted great attention due to their low cost and simple manufacturing process.However,an additional interface layer has to be
有机无机杂化钙钛矿材料具有光吸收强和载流子迁移速率高、载流子扩散长度长、非辐射电荷复合低等优点，同时制备工艺简单、生产成本低，因此，过去几年钙钛矿材料作为太阳能电池领域中的明星材料，取得了突破性进展。
有机发光二极管(OLEDs)是新一代信息显示和固体照明技术的核心器件，由于其在超高分辨率、超快响应速度、柔性可折叠等方面表现出的显著优势，吸引了全球学术界和工业界的关注。使用热活化延迟荧光特性材料的有机发光二极管(TADF-OLEDs)，不仅可以大大简化制备工艺，同时可以实现高达100％的激子利用效率，成为目前低成本高效OLED 技术的前沿课题。
近年，金属卤化物钙钛矿太阳能电池的光电转换效率不断提高，最高认证纪录值超过25％，引起了各国科学家们的广泛兴趣和重视。随着对钙钛矿材料深入研究，这种低成本光电材料在X-射线探测、生物细胞成像、仿生神经突触、仿生视网膜、发光二极管(LED)、光电晶体管、非线性光学等生物医学和智能传感领域展现出巨大的应用前景。
研究领域主要可以分为工程技术和基础研究两个方面.1)工程技术方面：利用纳米光学晶体管技术，开发光电分析检测芯片电极，用于水体蓝藻细胞和有机污染物的现场快速分析检测； 2)基础研究方面：利用光电化学生物传感器检测技术以及第一性原理计算，探索光电化学检测环境有机污染物、重金属离子的分析方法和材料电子传递机理，为设计高效光电化学材料和光电化学分析方法提供理论依据和指导.
准二维钙钛矿材料作为钙钛矿材料家族重要的组成部分，近年来在光电转换器件中得到了广泛应用。我们课题组围绕准二维钙钛矿材料的设计与高质量晶体生长，薄膜结晶动力学行为研究，薄膜载流子复合动力学调控，高效准二维钙钛矿光电转换器件的构筑等几方面开展研究工作。在深入理解材料载流子复合动力学与结晶行为的基础上，通过材料设计与工艺优化，实现了基于准二维钙钛矿的高效电致发光器件，圆偏振光探测器件等一系列光电转换器件
光吸收材料的载流子寿命及掺杂特性是决定太阳电池性能的核心要素，器件结构设计是钙钛矿电池性能改进的主要方向之一。从表面钝化、钙钛矿材料的载流子寿命及掺杂特性等方面探讨了钙钛矿太阳电池结构设计方面的工作。
我们首次利用原位相分离的Cs3Bi2I9 和Ag3Bi2I9 作活性层构建铋基体相异质结钙钛矿太阳能电池，获得接近3.6％的记录效率和最高0.89V 的VOC .体相异质结薄膜是将CsI、AgI 和BiI3 以最佳配比0.5：1：1简单混合在DMSO 中制备前驱体溶液，后旋涂在介孔TiO2 层上制备的，其中原位相分离的Cs3Bi2I9 和Ag3Bi2I9 相形成互穿网络.