【摘 要】
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抑制宽带隙钙钛矿缺陷及相分离,是提高器件开路电压和稳定性的关键.采用了碘化钾(KI)、四氟-四氰二甲基对苯醌(F4-TCNQ)、苯乙胺氢碘酸盐(PEAI)等掺杂和表界面钝化技术,FA0.8Cs0.2Pb(IxBr1-x)3钙钛矿的表界面缺陷和相分离得到抑制,提高了离子迁移活化能,从而抑制了器件的暗态饱和电流密度,降低了开路电压损失.最终,对于带隙为1.75 eV的钙钛矿FA0.8Cs0.2Pb(I
【出 处】
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第八届新型太阳能材料科学与技术学术研讨会
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抑制宽带隙钙钛矿缺陷及相分离,是提高器件开路电压和稳定性的关键.采用了碘化钾(KI)、四氟-四氰二甲基对苯醌(F4-TCNQ)、苯乙胺氢碘酸盐(PEAI)等掺杂和表界面钝化技术,FA0.8Cs0.2Pb(IxBr1-x)3钙钛矿的表界面缺陷和相分离得到抑制,提高了离子迁移活化能,从而抑制了器件的暗态饱和电流密度,降低了开路电压损失.最终,对于带隙为1.75 eV的钙钛矿FA0.8Cs0.2Pb(I0.7Br0.3)3,我们实现了具有1.25V的开路电压和19％以上能量转换效率的宽带隙钙钛矿器件.使用ALD-SnO2代替有机物BCP作为空穴阻挡层,并使用氧化镍作为空穴传输层,构建了全无机传输层的倒置宽带隙太阳能电池(FA0.8Cs0.2Pb(I0.8Br0.2)3,1.68 eV带隙),取得了17％稳态效率.进一步地,我们制备了两端(2-T)和四端(4-T)全钙钛矿叠层太阳能电池,分别取得了21.1％和24.1％的效率.对于1.68 eV的FA0.8Cs0.2Pb(I0.8Br0.2)3宽带隙钙钛矿薄膜,采用TEACl表面修饰,形成了2D/3D钙钛矿异质结,钝化了钙钛矿表面缺陷,实现了1.19V的开路电压(即490mV)开路电压损失,以及20％以上效率的宽带隙钙钛矿电池.此外,TEACl处理的器件还具有较好的湿度稳定性、长期储存稳定性以及热稳定性.最后,我们以此宽带隙钙钛矿作为顶电池,CIGS作为底电池组装了4-T钙钛矿-CIGS叠层太阳能电池,并取得了24％的转换效率.
其他文献
钙钛矿太阳能电池是目前最有希望的第三代光伏电池，最高的光电转换效率已达25.5％[1]，但是钙钛矿层在加工过程中极易产生大量的晶体缺陷态，带有大量的电荷，成为电子-空穴的高复合位点[2]，极大的限制了电池器件光电转换效率以及稳定性.在这里，我们利用静电纺丝技术制备出PAN纤维，在进行高温碳化以及后处理得到了官能化纳米碳纤维(CNFs-N)，用于了调控钙钛矿的生长与结晶[3][4].CNFs-N上的
钙钛矿太阳电池的稳定性至关重要,因为它事关将来钙钛矿电池的商业化,成为钙钛矿电池研究的热点.基于有机空穴传输材料Spiro-OMeTAD的电池转换效率较高,但其稳定性较差,而基于无机空穴传输材料的电池的稳定性较好,但其效率较低[1-3].为了兼顾钙钛矿电池的效率和稳定性,我们将本研究组开发的无机空穴材料CuInS2与有机空穴材料Spiro-OMeTAD相结合形成双空穴层CuIn S2/Spiro-
基于有机胺的低维钙钛矿太阳能电池近年来表现出兼具高效率和高稳定性的潜力[1,2],但钙钛矿薄膜内高的激子束缚能和差的电荷传输限制了器件效率的提升.通过掺杂添加剂来调控晶体面内取向是获得高效钙钛矿太阳能电池的有效手段[3].我们采用丙二胺(PDA)作为准二维钙钛矿中的有机胺大分子,制备了PDAMA4Pb5I16的钙钛矿薄膜.通过掺杂少量的1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐(BMIMBF4)到钙钛矿前驱
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碳材料由于其优异的电学性能和稳定性在钙钛矿太阳能电池领域展现出巨大的潜力.石墨炔(Graphdiyne,GDY)作为一种新兴的碳同素异形体,与传统碳材料相比,具有均匀分布的孔隙、优异的电学特性以及巨大的设计潜力.本工作在一步合成CH3NH3PbI3钙钛矿薄膜的过程中,使用GDY分散的氯苯溶液作为反溶剂,将GDY纳米片引入到钙钛矿膜层的上部.由于GDY的费米能级高于钙钛矿的费米能级,GDY在空穴的累
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宽带隙全无机钙钛矿材料(CsPbX3,X=I,Br.Cl或其混合物),具有优异的耐湿热特性和光电性能,引发了研究人员的热切关注.得益于功能层材料的优化以及界面工程等有效策略,其在太阳电池、发光二极管和自驱动光电探测器等领域的应用发展迅速.同时,宽带隙全无机钙钛矿光伏器件的研究也面临的一些科学技术难题：CsPbI2Br的相稳定性较差,室温下其α相(黑相)易于转变为δ相(黄相)致使器件性能劣化；持续光
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