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钙钛矿太阳能电池光电转化效率飞速提升,短短几年的时间内就超越了20%,展示了极大的应用潜力。目前的研究热点主要是获得高性能,高稳定性,高重复率的电池器件,主要研究方向有:电子和空穴传输层的选择和修饰,钙钛矿薄膜晶体及形貌的控制,引入中间层修饰能级和界面接触。本文选取制备过程简单的p-i-n型平面钙钛矿太阳能电池作为研究对象,主要对空穴传输层以及电子传输层进行了修饰和优化工作,其主要内容包括以下三个方面: (1)系统地研究了PEDOT∶PSS薄膜通过极性溶剂处理后,其薄膜性质的变化,以及上层钙钛矿薄膜的性质变化,进而对器件性能的影响。研究结果表明富PEDOT表面不利于钙钛矿晶体的生长,导致器件性能由9.65%降低到5.73%;反之,富PSS的表面有利于钙钛矿的晶体生长,不仅仅使得器件性能从5.73%回升到10.27%,还提升了器件的可重复性; (2)以C60为电子传输层,通过真空热沉积的方法,系统而详细地研究了电子传输层不同厚度对器件性能的影响。发现了在此类电池结构中的电子传输层的临界厚度。在临界厚度之前,器件性能随着C60厚度的增加而提升,可能是由于C60对钙钛矿表面的覆盖度逐渐增加而导致的;在临界厚度后,随着C60厚度的增加,器件性能反而有着轻微的降低,通过光学拟合,解释了EQE吸收曲线的变化主要是由光学谐振腔的现象所引起的。这为电子传输层厚度的优化提供了重要的参考; (3)选取o-MeO-DMBI-I作为掺杂分子,对C60电子传输层进行掺杂,并对掺杂浓度和厚度进行了系统的优化。所有掺杂的器件的短路电流均大于参比器件,在8% wt掺杂浓度120 nm掺杂厚度条件下所获得器件的短路电流最大为20.25 mA/cm2。证明了对C60电子传输层掺杂是提高其电子迁移率并提高器件短路电流的有效手段。