通过混合溶剂调控钙钛矿形貌与晶型应用于平面钙钛矿太阳能电池及其性能研究
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- 论文作者：黄增麒 ; 陈义旺
- 年：2017
- 作者机构：南昌大学化学学院;江西省新能源化学重点实验室;
- 论文关键词：混合溶剂 ; 形貌 ; 结晶
- 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：804k
- 原文格式：D
- 会议级别：全国
摘要
近年来,有机金属卤化物钙钛矿太阳能电池因兼具低成本、溶液加工和优异的光电转换性能倍受关注,在过去短短5年时间里,钙钛矿太阳电池的能量转换效率已经从3.81%提高到22.1%。它的理论最大光电转换效率超过30%,将有望超过硅基太阳能电池。然而,钙钛矿层的结晶度以及薄膜的形貌对于器件性能有着举足轻重的影响。因此,优化钙钛矿薄膜制备工艺流程,调控晶体薄膜的覆盖性及均匀性,减少针孔的形成,获得连续、无针孔、覆盖率高、晶粒尺寸大的钙钛矿薄膜对于太阳电池性能至关重要。在这里,我们简单地通过纯溶剂或者混合溶剂辅助一步法旋涂,来控制钙钛矿薄膜的形貌和结晶程度。我们发现,不同比例混合溶剂处理对于CH_3NH_3PbI_3和CH_3NH_3PbI_(3-x)Cl_x两种钙钛矿的成核截然不同。我们通过Avrami模型来讨论了两种钙钛矿的结晶过程。对于CH_3NH_3PbI_3钙钛矿,氯苯(CBZ)处理后结晶程度最优;而对于CH_3NH_3PbI_(3-x)Cl_x钙钛矿,氯苯(CBZ)与异丙醇(IPA)体积比为2:2的混合溶剂处理后的钙钛矿薄膜表面连续且无针孔,覆盖度更高,获得了最优的器件性能。
引文
Huang,Z.;Duan,X.;Zhang,Y.;Hu,X.;Tan,L.;Chen,Y.Pure-or Mixed-Solvent Assisted Treatment for Crystallization Dynamics of Planar Lead Halide Perovskite Solar Cells.Sol.Energy Mater.Sol.Cells,2016,155,166-175