【摘 要】
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优化电子传输层的电学特性和界面接触对钙钛矿太阳电池实现高效稳定运行至关重要.为此,基于两性氧化物SnO2独特的化学性质,我们提出一种表面碱气刻蚀的方法.首先,刻蚀过程中,碱性气体可以与SnO2温和地反应,促进SnO2表面的晶体融合,提高电子迁移率,使SnO2电子传输层与钙钛矿层之间形成良好的界面接触.其次,碱气刻蚀在SnO2表面引入了-NH2基团,该基团为钙钛矿层的晶体成核提供了位点,促进钙钛矿薄
【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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优化电子传输层的电学特性和界面接触对钙钛矿太阳电池实现高效稳定运行至关重要.为此,基于两性氧化物SnO2独特的化学性质,我们提出一种表面碱气刻蚀的方法.首先,刻蚀过程中,碱性气体可以与SnO2温和地反应,促进SnO2表面的晶体融合,提高电子迁移率,使SnO2电子传输层与钙钛矿层之间形成良好的界面接触.其次,碱气刻蚀在SnO2表面引入了-NH2基团,该基团为钙钛矿层的晶体成核提供了位点,促进钙钛矿薄膜生长.与此同时,SnO2表面键合的-NH2基团可以与钙钛矿中有机阳离子产生桥联作用,有效增强界面电荷传输.因此,使用碱气刻蚀方法制备的电池短路电流密度大幅提升,从22.34 mA/cm2增加至24.19 mA/cm2；电池的最高转换效率达到21.10％,平均转换效率从18.07％增加至20.30％.此外,在湿度为40％～50％的室温条件下,优化后未封装的电池60天后仍保留了初始转换效率的86％(参比样品仅为41％).
其他文献
The failure of perovskite solar cells (PSCs) under ultraviolet (UV) irradiation is a serious barrier of commercial utilization.Here,a two-stage degradation process of TiO2-based PSCs is discovered und
钙钛矿太阳能电池(Perovskite Solar Cells,PSCs)因其优异的光电性能和高的光电转化效率,得到了众多科研工作者的关注.其中固态空穴传输材料(HTM) spiro-OMeTAD已广泛应用于钙钛矿太阳能电池(PSC)[1].但是,原始的sprio-OMeTAD传输层的导电性和空穴迁移率均较差,因此限制了其在高性能PSC中的应用潜力[2].为了改善spiro-OMeTAD的电学特性
钙钛矿太阳能电池由于具有优异的光电性能、可调谐的带隙、低制备成本等优点而引起相关从业者的广泛关注.通过改进制备工艺和组分优化，其光电转换效率从最初的3.8％飙升至如今的25.5％.但是，钙钛矿太阳能电池的稳定性依旧遏制其商业化发展的重要因素之一.溶液形成的钙钛矿薄膜在表面或晶界上不可避免存在缺陷，缺陷的存在会引起电荷载流子复合，造成器件的能量损失，降低钙钛矿器件稳定性.因此，钝化钙钛矿表面缺陷已经
光生载流子的瞬时提取和传输是获得高效钙钛矿太阳能电池(PSCs)的关键因素,而介孔电子传输层可以为高质量的钙钛矿薄膜提供异质成核位点,并扩大电荷分离区,以更好地平衡电荷传输.因此,与平面PSCs相比,大多数介孔PSCs通常表现出更加优异的光伏性能.在这项研究中,通过集单一来源、无表面活性剂和一步溶剂热反应于一体的策略来合成具有高结晶度和纯度的二氧化钛(TiO2)微球,并应用于PSCs中.结果 表明
The hole transport layer (HTL) is one of the main factors to improve the photoelectric performance of perovskite solar cells (PSC).Spiro-OMeTAD is commonly used as a hole transport material in PSC.How
稳定性的提高是钙钛矿太阳能电池商业应用的一个主要方面.已证明全无机CsPbBr3钙钛矿材料具有出色的稳定性.但是,CsPbBr3薄膜在器件的界面或内部具有很窄的光吸收范围和严重的电荷复合,因此功率转换效率仍然低于有机-无机杂化材料.我们通过NH4SCN的添加剂工程成功制备了高质量的CsPbBr3薄膜.通过将NH4+和拟卤素离子SCN-掺入前驱体溶液中,获得具有良好结晶度和低陷阱态密度的光滑致密的C
钙钛矿太阳能电池主要由电子传输层、钙钛矿吸光层、空穴传输层以及电极等组成.SnO2作为钙钛矿太阳能电池良好的电子传输层.我们利用一种较为有效的掺杂修饰策略，即使用具有多个官能团的有机磺酸盐分子(CTPS)修饰SnO2层.掺杂CTPS的钙钛矿太阳能电池器件中的SnO2薄膜的电子提取能力得到增强，并且有效地钝化了SnO2膜中的氧空位缺陷，抑制电荷的非辐射复合，改善ETL与钙钛矿层的界面接触.因此，与空
钙钛矿太阳能电池(PVSCs)在2009年首次被提出,而后有关此类型太阳能电池的报道数量呈井喷式增长.目前为止PVSCs的光电转换效率高达25.2％,且有望达到单晶硅太阳能的水平.尽管PVSCs发展较快,但仍面临着许多问题,包括器件的稳定性差,效率还不够高等,使其工业化商业化之路受阻.在此,我们在钙钛矿中引入一种生物分子衍生物1-磷霉素-苯乙基胺盐(PEAPP),能同时钝化钙钛矿中的缺陷和稳定钙钛
近几年来，钙钛矿型太阳能电池(PSCs)已经成为高效和低成本的光伏技术之一.但其稳定性、可扩展制造仍然是一个挑战.其中一方面重要原因是钙钛矿薄膜晶粒内部和晶界的缺陷导致了显著的非辐射复合能量损失，因此钝化钙钛矿薄膜缺陷对于提高钙钛矿基太阳能电池的光伏性能和稳定性至关重要.在此，我们报告了一种简单的策略，可以同时提高钙钛矿光电器件的稳定性和效率.通过在钙钛矿层表面旋涂一层高效的钝化分子环己基乙胺(C
钙钛矿太阳电池的实用化需要器件性能和稳定性进一步提升.这里,我们引入了乙氧基化聚乙烯亚胺(PEIE)和碲二酚基二维金属有机骨架(2D MOF)的复合界面层,对TiO2/钙钛矿界面进行改性处理.该界面层能够对TiO2表面进行有效钝化,而且可以进一步改善钙钛矿薄膜形貌.使用PEIE-2D MOF复合薄膜对TiO2电子传输层改性后,钙钛矿薄膜的形貌和结晶度得到了显著优化,TiO2电子传输层中缺陷态数量减