【摘 要】
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近年来出现的钙钛矿(CH3NH3PbX3)太阳能电池经过近5年的发展光电转换效率超过20％[1],i成为一类基于有机无机杂化的新型光伏材料,受到人们的广泛关注。平面异质结钙钛矿太阳能电池,具有制备工艺简单,成本低廉等优点。我们研究钙钛矿前驱体的组成,配比实现对钙钛矿的成膜条件及表面覆盖率的控制。同时探究了不同方法对含氯钙钛矿材料的优化,氯掺杂能加速钙钛矿的结晶成核过程[2],提高钙钛矿膜的纯度,以
【机 构】
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中国人民大学理学院化学系,北京,100872
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近年来出现的钙钛矿(CH3NH3PbX3)太阳能电池经过近5年的发展光电转换效率超过20％[1],i成为一类基于有机无机杂化的新型光伏材料,受到人们的广泛关注。平面异质结钙钛矿太阳能电池,具有制备工艺简单,成本低廉等优点。我们研究钙钛矿前驱体的组成,配比实现对钙钛矿的成膜条件及表面覆盖率的控制。同时探究了不同方法对含氯钙钛矿材料的优化,氯掺杂能加速钙钛矿的结晶成核过程[2],提高钙钛矿膜的纯度,以及膜的表面覆盖率,取得了较稳定的器件性能。我们正在从微观机理研究入手,系统探索钙钛矿太阳能电池的光电转化过程动力学,利用纳秒时间分辨光谱、瞬态光电流/光电压技术研究电荷传输/复合动力学,利用时间分辨电荷抽取技术研究缺陷态热力学分布,探索钙钛矿晶体形貌和结构对光电转换过程及钙钛矿界面缺陷钝化作用的影响。结合钙钛矿太阳能电池器件形貌和性能表征结果揭示该类器件的结构和性能关系。
其他文献
We have investigated degradation of co-evaporated CH3NH3PbI3 films using X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), small angle x-ray diffraction (XRD), and atomic force microscopy (AFM).The CH3NH3PbI3 f
UPS、XPS、IPES等表面、界面研究技术被应用于钙钛矿CH3NH3PbI3与各种功能层如Au电极、MoO3空穴抽取层、C60电子输运层之间的界面电子结构和能级接合方面的研究.因制备工艺差异和沉积钙钛矿的衬底不同,钙钛矿呈现出n或p型半导体行为,具有带隙宽度约为1.5-1.7 eV.研究发现由于界面偶极层及界面能级的弯曲引起界面势垒、载流子浓度、载流子迁移率的变化,导致界面处载流子抽取能力的改变
钙钛矿太阳能电池具有消光系数高、激子束缚能低、激子扩散长度长、载流子迁移率高等优点,短短几年内,该类电池光电转化效率已经超过20％[1].除却效率,钙钛矿电池的稳定性是限制以后实际应用的另一重要因素.因此同时提高器件的光电转换效率及在空气中的稳定性对以后的产业化显得尤为重要.
自2009年开始,以有机-无机钙钛矿材料为基础的新型太阳电池快速发展起来,在国际上掀起了一个研究热潮,其能量转化效率目前提高至20％以上.随着工作机理研究的深入、新材料和新方法的不断涌现、以及器件制备工艺的进一步发展和成熟,钙钛矿太阳电池有望获得25％以上的能量转化效率,有着广泛的应用前景.
ZnO材料较TiO2具有更高的电子迁移率,一维ZnO纳米棒提供了快速的电子传输通道,因此是目前钙钛矿太阳电池的研究热点之一.本研究分别采用射频磁控溅射法(RF-MS)、溶胶-凝胶法(So1-ge1)制备的ZnO薄膜以及旋涂法制备的TiO2薄膜作为电池的致密层.在各种致密层上采用水热法制备出垂直于基底的ZnO纳米棒薄膜[1],然后采用连续沉积法在该薄膜上制备了钙钛矿(CH3NH3PbI3)薄膜,最终
有机无机杂化钙钛矿电池(PSC)给光伏领域带来了希望.薄膜结构PSC有利于探究该类电池的物理本质,同时能够与传统硅太阳能电池构成叠层结构,因此倍受关注.在制备钙钛矿薄膜的众多途径中,两步法通常是指将旋涂的碘化铅薄膜利用溶液或气相方法转化为钙钛矿薄膜.低压化学气相沉积法(LPCVD)是实现两步法最为简单可行的方法之一.它具有隔绝空气,制备速度快,成膜质量高,能够与真空蒸镀并联使用等诸多优点.我们使用
Planar structure has been proven to be efficient and convenient in fabricating low-temperature and solution-processing perovskite solar cells (PSCs).Interface control and crystalfilm growth of organom
Recently, the perovskite solar cells (PSCs) have experienced a rapid development, and a certified record power conversion efficiency (PCE) of 20.1％ has been reported now.In views of decreasing materia
平面型有机/无机混合金属卤化物钙钛矿太阳电池由于其制备工艺简单及开路电压高等特点引起了广泛的关注[1].溅射法制备致密二氧化钛(TiO2)电子传输层的平面型钙钛矿太阳电池具有较高光电转换效率[2].溅射的TiO2薄膜具有致密性高、可控性好等优点,能有效防止电池发生短路现象,同时阻止载流子的复合.本文研究了TiO2致密层厚度对钙钛矿电池性能的影响,结果表明:随致密TiO2薄膜厚度的增加,电池性能先升
利用两步法制备了CH3NH3PbI3晶体,通过加热CH3NH3I溶液,在不同的反应温度下得到不同形貌和性质的钙钛矿吸光层并制备成太阳能电池.发现在CH3NH3PbI3晶体形成过程中,提高反应温度可以显著减少从PbI2到CH3NH3PbI3的转化时间,形成的晶体颗粒也会明显变大,使得形成的膜表面更加粗糙.较高反应温度温度下得到的钙钛矿薄膜显示出更好的载流子传输性能和更大的异质节内建电场,同时复合电流