文档名：高效稳定的准介观型钙钛矿太阳能电池
有机-无机金属铅卤化物钙钛矿太阳能电池(PSCs)因其制备工艺简单,光电转化效率高,原材料廉价等优点备受关注.本研究发展了一种新型的准介观型(QM-PSCs)的钙钛矿太阳能电池,在TiO2致密层(compactTiO2)上散状的分布一层由MIL-125(Ti)MOFs转化而来的多孔TiO2多级结构(hier-TiO2)作为准介观层(Quasi-mesoscopiclayer).该准介观层可以弥补传统介观型钙钛矿太阳能电池(MesoscopicPSCs)采用TiO2纳米小颗粒(npt-TiO2)作为介观层(Mesoscopiclayer)钙钛矿不能完全渗透导致的接触不良的现象以及解决平面型钙钛矿太阳能电池(PlanarPSCs)钙钛矿层与载流子传输层接触面积较小,不利于光生载流子传输的问题.该准介观型框架空间较大,给钙钛矿晶粒生长提供足够的空间,长出了尺寸更大的钙钛矿晶粒.hier-TiO2继承MIL-125(Ti)的有序性也在一定程度上诱导了钙钛矿层的有序生长.由于钙钛矿层与该准介观层接触较好,光生载流子传输更为顺利,所以J-V曲线的正反扫迟滞现象也得到了明显的抑制.此外,hier-TiO2准介观层可以提高入射光的散射率,使得入射光被充分利用,提高了电流密度.这种QM-PSCs在1个标准太阳光照下得到了16.56％的光电转换效率,明显优于用npt-TiO2为介观层的钙钛矿太阳能电池的光电转换效率(11.38％).另外,对hier-TiO2进行了Li掺杂,使得TiO2中氧空位有效减少,电导率进一步增加,最终得到了18.25％的光电转换效率.在稳定性方面,由于在该准介观TiO2层上生长的钙钛矿结晶性更好,所以其对水汽、氧以及温度的忍耐性较好,未封装的电池在30％的相对湿度环境中放置一个月还能保持最初值一半以上的光电转换效率.
作者：侯显陈晓红孙卓潘丽坤黄素梅欧阳威骆慧谢伟佳毛武剑张健开段佳骥
作者单位：华东师范大学物理与材料科学学院纳光电集成与先进装备教育部工程研究中心上海200062
母体文献：第十四届长三角科技论坛暨第十届华东真空学术交流会论文集
会议名称：第十四届长三角科技论坛暨第十届华东真空学术交流会
会议时间：2017年10月1日
会议地点：上海
主办单位：上海市真空学会,江苏省真空学会,安徽省真空学会,浙江省真空学会
语种：chi
分类号：TN3TN1
关键词：钙钛矿太阳能电池 准介观层 锂掺杂 光电转换效率
在线出版日期：2021年3月22日
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