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钙钛矿太阳能电池(Perovskite solar cells,PSCs)自2009年问世至今,光电转换效率(PCE)从最初的3.8%到最新的25.2%,发展速度惊人。除了高效率外,稳定性也是未来商业化需要解决的重要问题。Spiro-OMeTAD是制备高效PSCs最常用的空穴传输材料,然而具有腐蚀性的4-叔丁基吡啶和具有吸湿性的Li-TFSI是不可缺少的掺杂剂,这将导致器件稳定性比较差。更重要的是,Spiro-OMeTAD的价格非常昂贵,由于其复杂的合成和纯化过程,其价格几乎是金或铂的十倍,这大大增加了PSCs的生产成本,同时需要用易挥发的4-叔丁基吡啶和易吸湿的Li-TFSI掺杂,导致器件稳定性比较差。因此,寻找新的空穴传输材料,特别是无掺杂材料成为研究热点,其次,溶液处理的多晶钙钛矿薄膜显示出高陷阱密度。这些缺陷主要存在于多晶钙钛矿薄膜的晶界和表面,会导致界面产生电荷复合从而限制器件的性能,通过加速钙钛矿薄膜的降解来损害器件的长期稳定性。因此,缺陷钝化是获得高效稳定的PSCs的理想方法。本论文致力于复合空穴材料、界面工程在钙钛矿电池中的应用研究,主要研究内容与结果如下:(1)通过热注入法合成ODA-FeS2 NPs,并制备FeS2+Spiro-OMeTAD杂化空穴传输层应用于PSCs中。紫外光电子能谱(Ultroviolet Photoelectron Spectrometer,UPS)测试表明FeS2+Spiro-OMeTAD导带上移,与钙钛矿更加匹配,利于空穴更快的提取。接触角的测试表明FeS2+Spiro-OMeTAD杂化空穴传输层薄膜更加疏水,将在PSCs中起防潮层的作用,保护钙钛矿层。稳态荧光光谱(PL)、瞬态荧光光谱(TRPL)、暗态I-V等测试可以表明FeS2+Spiro-OMeTAD具有更好的导电性、更快的空穴提取速率、更低的缺陷态密度。基于FeS2+Spiro-OMeTAD的PSCs在最佳条件下,最高PCE为19.48%,高于空白组的18.01%,并且迟滞效应得到明显改善。在以Pmax所对应的电压0.91 V为偏压下,优化后的PSCs可获得20.81 mA cm-2的稳态电流和18.94%的稳态PCE。(2)通过两相溶剂热合成CoFe2O4纳米晶。X射线光电子能谱分析(X-ray photoelectron spectroscopy,XPS)测试可以看出CoFe2O4中Co和Fe的化学价态组成。接触角的测试可以表明修饰过后的钙钛矿薄膜更加疏水,PSCs的稳定性更好。PL、TRPL、暗态I-V等测试可以表明经过CoFe2O4修饰后空穴可以更快的注入空穴传输层,而且修饰后的薄膜界面具有更低的缺陷态密度。优化后的器件的PCE值最高为19.65%,开路电压和填充因子均得到明显提升。在以Pmax所对应的电压0.94 V为偏压下,优化后的PSCs可获得20.16 mA cm-2的稳态电流和18.97%的稳态PCE。(3)通过制备CoFe2O4-Spiro-OMeTAD复合HTL制备高效稳定PSCs。PL、TRPL测试表明,CoFe2O4-Spiro复合HTL具有更快的空穴提取速率。原子力显微镜(Atomic Force Microscope,AFM)测试表明了掺杂后能够使HTL表面变得更加平滑,这有利于填充因子得提升,使器件性能更加优异。电化学阻抗测试表明CoFe2O4的掺杂能够有效的抑制器件的非辐射复合。优化后的PSCs最高可获得20.16%的PCE。