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当今世界清洁能源需求不断增加,光伏产业发展迅速。近年来新兴的钙钛矿太阳能电池(PSCs)由于吸光能力强、工艺重复性好与功率转换效率高等优势,被认为是最有前景的第三代新型薄膜太阳能电池之一,目前认证效率已达到25.2%。然而,传统的PSC包括昂贵的空穴传输材料与金属电极,而且需要高温工艺,导致原料与操作成本大幅增加。界面处载流子非辐射复合严重,存在大量缺陷态,影响器件光电性能。基于上述问题,本论文采用碳电极取代空穴传输层与金属电极的方式制备平面碳基PSC(C-PSC),以此器件结构为基础,一方面通过碱金属氢氧化物界面工程,探究其对电子传输层(SnO2)、无机钙钛矿层(CsPbI2Br)及整体器件性能的影响。另一方面在室温下集成器件,通过钙钛矿/碳界面引入PEG,探索其对钙钛矿/碳界面的作用机制及室温器件的性能影响,以此工艺制备柔性器件。具体研究内容如下:(1)以碱金属氢氧化物(KOH、NaOH)作为界面修饰剂,在ITO导电基底上依次旋涂SnO2、碱金属氢氧化物、CsPbI2Br,基于此涂覆碳层集成碳基器件。表征发现,碱金属氢氧化物层可以降低SnO2层的功函数与表面张力,提高CsPbI2Br的薄膜质量,促进电子在CsPbI2Br与SnO2之间的转移。更重要的是,K+可通过形成类似KBr的离子对来有效抑制卤素离子迁移和空位缺陷态形成,所制备碳基CsPbI2Br电池的功率转换效率分别达到11.78%(0.09cm2)与9.34%(1.00 cm2),电池稳定性得到改善,减小了迟滞效应。(2)我们在室温下制备SnO2、钙钛矿与碳电极,研究平面C-PSC的室温集成工艺。通过引入廉价聚乙二醇(PEG)作为界面钝化层,其中氧原子的孤对电子与未配位的Pb2+形成配位作用,降低钙钛矿界面缺陷态;同时,PEG具有吸湿性,可以将水分子吸附在其表面防止向下破坏钙钛矿结构。研究表明,经PEG钝化后,室温制备的C-PSC器件效率较钝化前提高近50%,达到14.54%,在潮湿的空气中放置20天后仍为初始值的90%。并且,基于此工艺制备的柔性C-PSC效率达到10%以上。