溴摻雜CH_3NH_3PbI_3薄膜及其鈣鈦礦太陽能電池性能研究

【摘要】：有機(jī)-無機(jī)鉛基鹵化物鈣鈦礦雜合物CH_3NH_3PbI_3作為光吸收材料被廣泛應(yīng)用于太陽能電池中,取得了較高的光電轉(zhuǎn)換效率?；诖?在CH_3NH_3PbI_3基礎(chǔ)上對I位進(jìn)行Br摻雜,采用一步溶液法制備了一系列CH_3NH_3Pb(I_(1-x)Br_x)_3薄膜,研究了溴摻雜對CH_3NH_3PbI_3薄膜物相結(jié)構(gòu)、微觀形貌、吸光性能及光電轉(zhuǎn)換性能的影響。結(jié)果表明,隨著Br摻雜量x由0增加到1,常溫下其物相結(jié)構(gòu)逐漸由四方相轉(zhuǎn)變?yōu)榱⒎较?并且薄膜在TiO_2納米柱襯底上的覆蓋率逐漸提高,其在可見光及近紅外區(qū)域內(nèi)的吸光范圍逐漸變窄,其光學(xué)帶隙由1.59 eV逐漸過渡到2.23 eV。以CH_3NH_3Pb(I_(1-x)Br_x)_3薄膜制備成FTO/BL(blocking layer)-TiO_2/NR(nanorods)-TiO_2/CH_3NH_3Pb(I_(1-x)Br_x)_3/sprio-OMe TAD/Au結(jié)構(gòu)的鈣鈦礦太陽能電池,發(fā)現(xiàn)隨著Br摻雜量的增加,太陽能電池的短路電流減小,開路電壓增大,填充因子增大,光電轉(zhuǎn)換效率減小。 【作者單位】： 武漢理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院;武漢理工大學(xué)汽車工程學(xué)院;
【關(guān)鍵詞】： 鈣鈦礦太陽能電池 CHNHPb(I-xBrx) 摻雜 光學(xué)帶隙 光電性能
【基金】：國家自然科學(xué)基金(51372187) 中國博士后科學(xué)基金(2014M550415)
【分類號】：TM914.4
【正文快照】： 近年來,有機(jī)-無機(jī)雜合鉛基鹵化物鈣鈦礦太陽能電池因具有效率高、制備簡單、成本低廉等特點,引起了人們廣泛的關(guān)注[1]。這種鈣鈦礦材料(CH3NH3Pb X3,X=I或I/Cl)具有極強(qiáng)的吸光性(吸收系數(shù)超過104cm-1),小的激子結(jié)合能(在室溫下約為k T),長的載流子(電子和空穴)擴(kuò)散長度及壽命

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