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近几年来,钙钛矿太阳能电池(PSCs)的认证效率已经达到了 22.7%,接近晶硅太阳能电池的效率,然而其光谱吸收范围仍主要局限在可见光区,而且在不同活性层间的电荷传输严重影响电池光电转换性能。本论文以提高PSCs的能量转换效率(PCE)等性能为目的,一是针对钙钛矿薄膜的光谱响应的局限性,通过IR806染料敏化上转换纳米粒子(IR806-UCNCs)嵌入钙钛矿光吸收层拓宽电池光谱吸收范围,二是为了改善钙钛矿量子点(QDs)光吸收层的电荷传输性能,通过界面构建碳纳米管(CNTs)高速电荷传输网络以及聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)界面修饰来改善量子点薄膜的电荷传输性能,以期提高PSCs的光电转换性能。具体内容如下:(1)将IR806-UCNCs嵌入到平面PSCs中,用以拓宽电池吸光层MAPbI3的光谱吸收范围,进一步提高电池近红外光(800-1000 nm)捕获能力。采用NOBF4作为配体利用配体交换的方法制备出与钙钛矿前驱液相混溶的IR806-UCNCs,将混有IR806-UCNCs的钙钛矿前驱液通过一步旋涂原位嵌入的方法形成IR806-UCNCs嵌入的钙钛矿光吸收层,形成宽光谱响应的钙钛矿光吸收层。该薄膜能够通过IR806-UCNCs捕获800-1000 nm的近红外光并将能量传递给Yb3+/Er3+,激发钙钛矿可吸收的可见光。在AM1.5G阳光照射下,IR806-UCNCs嵌入的平面PSC的PCE达到了 17.49%,与未修饰PSC相比提高了29%。同时,在NIR(λ>780nm)光照射下获得了 0.382%的转换效率。(2)采用热注射法制备了室温下相稳定的α-CsPbI3QDs,通过界面构建CNTs高速电荷传输网络以及表面修饰PMMA(CNTs-PMMA)以改善QDs吸光薄膜的电荷传输性能。PMMA的修饰减少了薄膜表面的缺陷态,同时阻挡了空气中水和氧气对QDs层的侵蚀;同时CNTs嵌入形成的电荷传输网络改善了薄膜导电性,提高了光生电荷的抽取效率和薄膜的电荷传输性能。这两种界面修饰的方式都减少了电子-空穴的复合,这也致使器件电流密度Jsc和填充因子FF得到了很大的改善,CNTs-PMMA界面修饰的电池PCE提高至7.27%,其稳定性要明显优于未修饰的电池,在36天后效率还维持在最高效率的83%,表明其空气稳定性的改善。