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葡萄糖是一种无毒,制备简单,生物相容性较好的多羟基醛类化合物,在生物医药方面得到广泛应用。前期研究发现,羰基及羟基与钙钛矿组分之间具有强烈的相互作用,有利于制备高效稳定的钙钛矿太阳能电池。然而同时具有多官能团的分子对钙钛矿太阳能电池的影响鲜有探究。葡萄糖分子结构稳定,不易分解,制备简单,在自然界中大量存在,且葡萄糖在生物及探测器领域得到广泛的研究,所以延伸葡萄糖在太阳能光伏领域的研究,制备高效稳定的钙钛矿太阳能电池具有积极意义。本文中,依次使用葡萄糖对反式钙钛矿的活性层进行改性,提高反式平面MAPbI3钙钛矿太阳能电池的性能及光,热和湿度稳定性。然后根据葡萄糖对活性层的修饰具有积极影响,我们继续使用葡萄糖中间层修饰P3CT-K空穴传输层,优化钙钛矿与空穴传输层之间的界面性质,提高反式平面钙钛矿太阳能电池的性能及薄膜稳定性。相关研究内容及结果如下:(1)在60℃加热的条件下,将葡萄糖与MAI和PbI2一起溶于DMSO:DMF=1:4的混合溶液中,制备混合钙钛矿前驱体溶液。通过表面扫描电镜(SEM)测试探究葡萄糖对钙钛矿薄膜晶粒的影响,结果表明,通过葡萄糖对活性层的修饰有利于增加晶体颗粒尺寸得到高质量的钙钛矿薄膜。通过X射线光电子能谱(XPS),红外光谱(FT-IR),X射线衍射(XRD)等测试探究葡萄糖与钙钛矿组分之间的相互作用及对钙钛矿薄膜结晶性的影响。结果表明,葡萄糖与钙钛矿组分之间具有强烈的相互作用,提高了钙钛矿薄膜的结晶性,对制备高质量的钙钛矿薄膜具有潜在的价值。然后利用J-V曲线,EQE,稳态输出等探究葡萄糖对反式平面钙钛矿太阳能电池的性能的影响,结果表明,由于葡萄糖对活性层的修饰,反式平面钙钛矿太阳能电池的性能得到明显提升。通过利用暗电流,稳态荧光(PL),瞬态荧光(TRPL),空间电荷限制电流(SCLC),电化学阻抗(EIS)等测试探究葡萄糖修饰对器件缺陷的影响。研究结果表明,葡萄糖的修饰有效钝化了钙钛矿活性层的缺陷态,有利于电流密度(Jsc)及填充因子(FF)的提高。最后通过测试器件极限条件下的光、热、湿度稳定性,结果表明,由于葡萄糖的修饰提高了钙钛矿薄膜的质量,提高了器件的光、热及湿度稳定性。总体来讲,通过葡萄糖对反式平面钙钛矿活性层的修饰提高了器件的性能及稳定性,拓展葡萄糖在光伏领域的研究应用,并且为制备高性能的反式钙钛矿太阳能电池提供了新的研究策略。(2)基于上述研究,葡萄糖对反式钙钛矿太阳能的活性层就有积极作用,所以,我们在P3CT-K空穴传输层与MAPbI3活性层之间采用葡萄糖的DMSO溶液制备葡萄糖中间层,探究其对反式平面钙钛矿太阳能电池性能的影响。首先我们通过对ITO/P3CT-K基底进行透过率、空穴传输速率、原子力显微镜(AFM)、接触角(CA)测试探究葡萄糖中间层对空穴界面的影响。测试结果表明,通过葡萄糖中间层对P3CT-K的修饰,基底的透过率几乎没有改变,空穴传输速率略有提高,界面粗糙度降低,同时增加了前驱体溶液对空穴传输层的浸润性,为制备大晶粒,少晶界的高质量钙钛矿薄膜提供了条件。利用XPS、XRD测试证明葡萄糖中间层的C=O与Pb2+之间具有相互作用,提高了钙钛矿薄膜的结晶性。采用紫外吸收光谱(UV-vis)证明钙钛矿薄膜的吸收强度有所增加,为提高器件的Jsc及FF提供了有力条件。采用SEM测试证明,使用葡萄糖中间层制备出了大尺寸的高质量钙钛矿薄膜。通过器件的J-V曲线,EQE,正反扫等器件性能分析,证明利用葡萄糖中间层对器件进行修饰,制备出超过20%光电转换效率且迟滞效应可忽略的反式平面钙钛矿太阳能电池。通过暗电流、PL、TRPL、EIS等测试证明由于葡萄糖中间层的修饰减少了钙钛矿太阳能电池的缺陷态密度,为解释器件性能的提升提供了可靠的依据。最后我们将钙钛矿薄膜置于85℃的平台上持续加热,通过测试薄膜的XRD证明葡萄糖中间层有助于提升薄膜的热稳定性。此方法为制备高性能的反式钙钛矿器件提供了有效策略。通过利用多官能团葡萄糖分子对反式钙钛矿太阳能电池的活性层及空穴传输层的修饰,为提高反式平面钙钛矿太阳能电池的性能及稳定性提供了有效策略。