FASnI3基钙钛矿太阳电池研究

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:haq1227
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  锡钙钛矿具有理想的带隙,成为最具希望的新一代无铅低毒钙钛矿光电材料之一.然而,由于目前锡钙钛矿结晶质量较差且存在二价锡离子氧化增加背景载流子浓度等问题,锡钙钛矿太阳电池性能仍然处于落后的地位.此次报告,我们将从结晶、界面调控、稳定性三个角度分享近一年来,我们在FASnI3基锡钙钛矿太阳电池方面的研究.我们首先系统研究了不同推电子能力的添加剂对延缓锡钙钛矿结晶的作用,通过形成稳定的路易斯加合物,改善了结晶质量[1].此外,基于自上而下的结晶机理,我们通过丙基胺调控了锡钙钛矿中间相,获得11.2%的权威机构认证效率[2].近期,从热力学角度考虑,我们通过降低锡钙钛矿前驱体溶液温度,抑制锡钙钛矿形核,为晶体生长留出空间与时间,制备了大晶粒锡钙钛矿薄膜,在实验室内获得12%的效率[3].在器件界面设计方面,我们通过设计混合维度锡钙钛矿,实现了渐变异质结结构,提高了器件电子提取效率,将开路电压从0.58 V提升至0.7 V[4].为了抑制二价锡离子氧化,我们将锡钙钛矿前驱体溶剂部分替换为具有还原性的甲酸,降低了初始锡钙钛矿薄膜中四价锡的含量,提高了器件的重复性[5].考虑到未来大规模工业生产需拓宽锡钙钛矿薄膜氧气制备窗口,我们在锡钙钛矿表面制备了一层对氟苯甲酰肼抗氧化层,抑制了制备过程中及后续工作状态下的氧化,将氧气制备窗口拓宽了一千倍[6].
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