吡啶碘盐界面钝化助力高效稳定钙钛矿太阳能电池

来源 :第八届新型太阳能材料科学与技术学术研讨会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ciscohd
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  钙钛矿太阳能电池发展迅速,目前最高效率达到25.5%.但是,钙钛矿太阳能电池的效率依旧低于理论值,此外低稳定性也是阻碍其商业化的一大难题.溶液加工和退火过程使得钙钛矿多晶薄膜产生多种缺陷,不仅引起载流子非辐射复合造成开路电压损失,还会引发钙钛矿分解降低器件稳定性.相对于体相,这些缺陷主要分布在界面上.因此, 我们采用合成的吡啶碘盐(PyI)钝化三元钙钛矿[Cs0.05(MA0.17FA0.83)0.95Pb(I0.83Br0.17)3]的界面缺陷,获得高效率、高稳定性的平面结构钙钛矿太阳能电池.吡啶碘盐在异丙醇溶液中解离咸阳离子(Py+)和阴离子(I-),旋涂于退火后的钙钛矿晶体界面上发生反应,可以同时钝化钙钛矿表面带正电的缺陷和带负电的缺陷.我们还采用只能钝化负电性缺陷的路易斯碱——吡啶(Py)作为钝化剂进行比较.经过实验优化,吡啶碘盐(PyI)钝化后的钙钛矿界面缺陷态密度大大降低,器件最优效率为21.42%,磁滞效应几乎消除,与此同时,器件稳定性明显提高.相比于此,空白组钙钛矿光伏器件最高效率仅为18.83%,而吡啶(Py)钝化的器件效率仅提升到20.37%.
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