钙钛矿太阳能电池光阳极致密层制备探究.pdfVIP

第一届新型太阳能电池既钙钛矿太阳能电池学术研讨会(中国北京) GenerationSolar 1 stConferenceonPerovskiteSolarCeilsNew Cells(Beijing，China) 钙钛矿太阳能电池光阳极致密层制备探究 王豪毅，王弋，于曼，秦玉军，艾希成+ 中国人民大学理学院化学系，北京，100872 术xcai@chem．ruc．edu．cn 钙钛矿太阳能电池(PSCs)自09年问世以来，其光电转换效率呈直线式上升， 目前己达到19．3％；此外，由于同时具备制备简易、光电性能优越、成本低廉等优点， 这类太阳能电池在全球受到广泛 关注。大量研究表明，在PSCs中， 通过改善光阳极结构和形貌，以 调控串联电阻与分流电阻之间的 平衡，即提升载流子传输速率并 抑制其复合损失，是提高其光电 转换效率的重要手段之一。PSC 的光阳极通常由FTO玻璃、致密 层(或致密层+介孔骨架)、钙钛 图1、不同浓度前驱体溶液制备的致密层SEM形貌 矿组成，其中致密层的厚度及形 图。a：低浓度前驱体旋涂形成的致密层：b：最优 貌，对调控载流子传输及抑制 化浓度前驱体旋涂形成的致密层。 FTO电子回传起着至关重要的作 用，并显著影响器件的填充因子。本工作中，我们通过使用不同浓度的前驱体溶液、 调节致密层旋涂条件，获得了一系列具有不同形貌的Ti02致密层薄膜。结果显示， 使用浓度较稀的前驱体溶液旋涂时，FTO不能被有效覆盖，可能导致FTO与空穴传 输层的直接接触，进而引起严重的载流子复合损失，大幅度降低器件的填充因子。本 工作给出了PSC器件致密层制备过程中，最优化的前驱体溶液浓度，为后续器件性 能的进一步优化提供了重要的参考和指导。 关键词：钙钛矿太阳能电池，致密层，填充因子 参考文献： asarouteto [1]J．Burschka，M．Gratzel，eta1．Sequentialdeposition highperformanceperovskite —sensitizedsolarcells．Nature 16． 2013，499，3 A．JJansseneta1．Materialsinterface forsolution [2]M．Graetzel，Rene engineering processed photovoltaics．Nature，2012，488，304． based M．Lee，Tsutomu a1．Efficientsolarcells on [3]Michael Miyasaka，H．J．Snaith，ethybrid halide meso—superstructuredorganometalperovskites．Science，2012，338，643． controlfor [4]GilesE．Eperon，H．J．Snaith，eta1．Morphologicalhighperformance，solutionprocessed solar 51． heterojunctionperovskitecells．AFM．2014，24，1 planar 65