UV光化学方法制备低温TiO2电子层用于高效能钙钛矿太阳电池
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- 论文作者：黄利克 ; 倪牮 ; 蔡宏琨 ; 李娟 ; 胡子阳 ; 张建军
- 年：2017
- 作者机构：南开大学;
- 论文关键词：低温TiO2UV/O3辐照 ; 溶胶-凝胶 ; 电子层 ; 钙钛矿太阳电池
- 会议召开时间：2017-05-27
- 会议录名称：第四届新型太阳能电池学术研讨会论文集
- 英文会议录名称：Abstract Book of the 4th Conference on New Generation Solar Cells
- 语种：中文
- 分类号：TM914.4
- 学会代码：ZKYQ
- 会议名称：第四届新型太阳能电池学术研讨会
- 会议地点：中国北京
- 主办单位：中国可再生能源学会光化学专业委员会
- 学会名称：中国科学院物理研究所清洁能源实验室
- 页数：1
- 文件大小：850k
- 原文格式：D
- 会议级别：全国
摘要
为实现高效低廉的钙钛矿太阳电池,高性能、低能耗的低温电子层的制备是关键。然而,采用传统低温方法制备的TiO_2薄膜因为温度低于TiO_2的结晶温度(Tc≥450℃)而呈现无定型的非晶结构,这制约了器件的光电性能和稳定性。也有不少工作报道了采用简单方法处理的TiO_2电子层并实现了良好的器件性能,但是仔细的考察会发现,他们采用的是商业化的~250℃水热法合成、500℃烧结制成的TiO_2纳米颗粒,就整个器件的制备成本而言,其中仍有改进空间。我们提出了一种低温TiO_2电子层的制备方法,该方法采用紫外光/臭氧(UV/O_3)作为反应的手段。UV光化学催化使得TiO_2溶胶凝胶前驱体薄膜中的有机组分充分降解并促成其在~100℃的低温下发生从无定型到锐钛矿结构的相转变。在采用此方法制备TiO_2电子层的过程中,原位测得的基片温度为70℃左右,该方法非常适合在一般的柔性透明电极上沉积薄膜并制备器件。由此方法制备的平面结构钙钛矿太阳电池实现了超过17%的效率,高于采用传统500℃高温烧结法制备的TiO_2电子层基器件(~13%,未经TiCl_4处理)。该方法简单灵活并有望集成到大面积柔性钙钛矿太阳电池的制备流水线中并促进相关领域的发展。
引文
[1]L.Huang,Z.Hu,J.Xu,K.Zhang,J.Zhang and Y.Zhu,Solar Energy Materials and Solar Cells,2015,141,377-382.
[2]L.Huang,Z.Hu,G.Yue,J.Liu,X.Cui,J.Zhang and Y.Zhu,Physical Chemistry Chemical Physics,2015,17,22015-22022.
[3]L.Huang,X.Sun,Y.Y.Du,H.Cai,J.Ni,J.Li,Z.Hu and J.Zhang,ACS Applied Materials&Interfaces,(Under Review).
[2]L.Huang,Z.Hu,G.Yue,J.Liu,X.Cui,J.Zhang and Y.Zhu,Physical Chemistry Chemical Physics,2015,17,22015-22022.
[3]L.Huang,X.Sun,Y.Y.Du,H.Cai,J.Ni,J.Li,Z.Hu and J.Zhang,ACS Applied Materials&Interfaces,(Under Review).