鈣鈦礦太陽能電池獲新進(jìn)展

從中國(guó)科學(xué)院網(wǎng)站獲悉，近期，中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院固體物理研究所李新化課題組與戴建明課題組合作，在鈣鈦礦太陽能電池領(lǐng)域取得新進(jìn)展，開發(fā)了一種無有機(jī)電子傳輸層的新型高效鈣鈦礦太陽能電池。

據(jù)悉，固體所研究人員利用金屬鈦（Ti）取代有機(jī)電子傳輸層，設(shè)計(jì)出鈣鈦礦太陽能電池（ITO（陽極透明導(dǎo)電玻璃）／PTAA（有機(jī)空穴傳輸層）／MAPbI3／Ti／Cathode （陰極金屬））結(jié)構(gòu)。研究表明，利用Ti的高粘滯性制備的Ti （10nm）層能夠完整共型地覆蓋在鈣鈦礦表面，有利于降低電極接觸電阻，并且能夠有效抑制陰極金屬在鈣鈦礦器件中的擴(kuò)散，從而有助于保護(hù)器件結(jié)構(gòu)的完整性和穩(wěn)定性；另一方面，在Ti與MAPbI3的界面處，Ti與甲胺離子（MA＋）形成Ti－N鍵，能夠抑制MAPbI3因表層MA＋的揮發(fā)而引起的分解，進(jìn)一步提高了器件的穩(wěn)定性。

據(jù)了解，研究結(jié)果顯示利用Ti作為電子傳輸層制備的鈣鈦礦電池的光電轉(zhuǎn)換效率已經(jīng)達(dá)到18．1％，這是目前金屬材料與鈣鈦礦層直接接觸器件所達(dá)到的最高效率，也是足以媲美傳統(tǒng)PCBM作為有機(jī)電子傳輸層的鈣鈦礦太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率。而且相比于有機(jī)電子傳輸層的制備條件，Ti層的制備和成本更為簡(jiǎn)單與低廉。