【摘 要】
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随着人类社会的进步,化石能源消耗量日益升高,对生态环境造成了污染,因此急需寻找可再生的清洁能源来减轻人与自然的矛盾。太阳能因其巨大的储备量而备受关注,促进了光伏技术的快速发展。钙钛矿太阳电池作为一种新型薄膜太阳电池,因制备方法简便、成本低廉、光电转化效率高等优点被广泛研究,近十年左右就将光电转换效率由最初的3.8%提升至25.7%,由此可知钙钛矿太阳电池具有广阔的发展前景,可以充分的缓解能源紧缺、
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随着人类社会的进步,化石能源消耗量日益升高,对生态环境造成了污染,因此急需寻找可再生的清洁能源来减轻人与自然的矛盾。太阳能因其巨大的储备量而备受关注,促进了光伏技术的快速发展。钙钛矿太阳电池作为一种新型薄膜太阳电池,因制备方法简便、成本低廉、光电转化效率高等优点被广泛研究,近十年左右就将光电转换效率由最初的3.8%提升至25.7%,由此可知钙钛矿太阳电池具有广阔的发展前景,可以充分的缓解能源紧缺、环境污染等问题。但是现如今具有高效率的钙钛矿太阳电池的吸光层多使用含有金属铅的材料,由于铅的毒性对环境和生物不利,阻碍了其大规模生产以及商业化。因此使用其它无毒或低毒元素代替铅是解决这个问题最有希望的方法。与铅同族的锡元素毒性很低,同时Sn2+具有与Pb2+相似的离子尺寸,锡卤化物钙钛矿具有更宽的光吸收范围、更高的光吸收系数、更小的激子束缚等优点,被认为是最有希望替代Pb基钙钛矿的材料。因此,我们以锡卤化物CH（NH2）2SnI3（FASnI3）作为钙钛矿太阳电池的吸光材料,对薄膜的制备方法和成分进行研究,具体工作如下:1.我们利用数控和人工两种滴加反溶剂方法制备了FASnI3钙钛矿薄膜,并以ITO/PEDOT:PSS/Perovskite/C60/BCP/Ag的结构组装成器件。结果表明,与人工滴加反溶剂相比,数控方式滴加反溶剂的器件重复性更高。进而研究了数控方式滴加反溶剂过程中溶剂滴落的高度及速度对薄膜形貌和器件性能的影响,结果表明,反溶剂滴落高度距基片0.5 cm,滴落速度为100μL/0.5 s时,钙钛矿薄膜质量最佳,光吸收性能最好,器件的光学性能也最优,达到了7.84%,其中Voc、Jsc和FF分别为0.51 V,24.40 m A/cm~2和0.62,为后续研究奠定了基础。2.我们将FASnI3中15%量的FAI用PEABr取代来制备钙钛矿前驱液,并加入3-氟苯肼盐酸盐作为添加剂,制备出了几乎无孔洞、界面缺陷少和颗粒尺寸更大的高质量钙钛矿薄膜,使钙钛矿吸光层的光吸收性能和电荷传输以及收集性能得到了改善。在此基础上制备了结构为ITO/PEDOT:PSS/Perovskite/C60/BCP/Ag的器件,将器件转化效率从7.84%提高至9.11%。
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