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作为第三代新型薄膜太阳能电池,有机-无机杂化钙钛矿太阳能电池凭借其工作效率高、工艺简单、制作成本低等优点,引起了人们的广泛关注。但是,这类电池依然普遍存在一些问题:比如器件稳定性不高、滞后效应大(滞后效应是指在电池的J-V测试过程中,不同的扫描方向使得电池的J-V曲线存在差异)......。解决上述存在的问题,并提高电池工作效率的主要方法有:1、利用界面修饰,提高界面处载流子的传输速率,来改善电池的光电性能;2、在活性层中掺杂,调控钙钛矿薄膜的形貌,达到改变电池光电性能的目的。本论文集中于向n-i-p结构的钙钛矿太阳能电池中引入一种富勒烯衍生物—PCBM材料,钝化钙钛矿功能层内和界面处的缺陷,提高电池器件的光电转换效率,主要工作如下:(1)引入PCBM界面修饰层,对电子传输层/钙钛矿层处的界面进行修饰,来提高电池器件的光电性能。制备方法是在氧化钛层上旋涂含PCBM的氯苯溶液,其溶液浓度为10 mg/ml。界面修饰的原理:其一,PCBM作为优异的电子传输层材料,本身具有很强的电子传输性能,它作为界面修饰层时,可以促进电子在该界面处的传输,从而改善电池的光电性能;其二,在电池结构中,电子传输层Ti02的表面存在大量氧空位,它们在载流子传输过程中会作为缺陷俘获载流子,形成电池的滞后效应,PCBM界面修饰层能够钝化这些界面缺陷,降低界面处电荷的俘获机率。测量中,我们首次利用电极瞬间放电和瞬态开路电压测量相结合的方法研究表明界面修饰能够钝化电子传输层上的缺陷,减小电池的滞后效应。(2)界面修饰并不能完全消除电池的滞后效应,于是我们将PCBM材料掺杂到电池器件的光电功能层中,研究晶界缝隙对电池性能的影响。实验结果表明活性层中掺杂PCBM,能提高钙钛矿薄膜的致密性,优化电池的光电性能。在活性层中掺杂少量的PCBM后,电池的光电转换效率、填充因子均有所提高,电池的滞后效应也有明显的改善。电池光电性能的提高主要归功于钙钛矿薄膜质量和性能的改变。测试结果表明掺杂少量的PCBM会提高钙钛矿薄膜的电子传输性能,同时活性层中少量的PCBM颗粒能够填充钙钛矿晶粒缝隙,减少钙钛矿内部由致密性形成的电子俘获陷阱,降低载流子复合机率。