基于無(wú)機(jī)空穴傳輸材料的高效率鈣鈦礦太陽(yáng)能電池

【摘要】：有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化鈣鈦礦太陽(yáng)能電池自2009被首次報(bào)導(dǎo)以來(lái),經(jīng)過(guò)短短的幾年時(shí)間便取得了飛速的發(fā)展,其能量轉(zhuǎn)換效率已從最初的3.8%[1]上升到20.2%[2]。為此,鈣鈦礦太陽(yáng)能電池已經(jīng)成為光伏領(lǐng)域最重要的發(fā)展方向之一。然而,大多數(shù)高效率的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池都是基于昂貴的有機(jī)空穴傳輸材料。本工作中,我們以電化學(xué)沉積法制備的低成本Cu SCN薄膜為空穴傳輸層,并比較了傳統(tǒng)兩步連續(xù)沉積法和一步快速結(jié)晶法制備的CH3NH3Pb I3鈣鈦礦在Cu SCN基底上成膜性的差異。研究結(jié)果表明,在Cu SCN基底上通過(guò)一步快速結(jié)晶法制備的鈣鈦礦薄膜具有更小的表面粗糙度;另外,一步快速結(jié)晶法還能有效地減小鈣鈦礦層與Cu SCN層之間的界面接觸電阻。因此,一步快速結(jié)晶法制備的基于Cu SCN為空穴傳輸材料的鈣鈦礦光伏器件相比傳統(tǒng)兩步連續(xù)沉積法制備的器件具有更高的開(kāi)路電壓(VOC)、填充因子(FF)和能量轉(zhuǎn)換效率(PCE)。經(jīng)過(guò)優(yōu)化,基于Cu SCN為空穴傳輸材料的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的能量轉(zhuǎn)換效率最高可達(dá)16.6%。 【作者單位】：北京大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院
【關(guān)鍵詞】：CuSCN 鈣鈦礦 太陽(yáng)能電池
【分類號(hào)】：TM914.4
【正文快照】： Fig.1(a)Schematic illustration of the perovskite solar cell architecture.(b)J-V characteristics of the champions of Device A(ITO/Cu SCN/CH3NH3PbI 3(one-step)/C60/BCP/Ag)and Device B(ITO/Cu SCN/CH3NH3PbI 3(two-step)/C60/BCP/Ag).(c)AFMimages of ITO/Cu SCN/

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