共溶剂对钙钛矿太阳能电池性能的影响

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• 论文作者：刘寒 ; 刘晓倩 ; 魏香凤 ; 刘节华
• 年：2017
• 作者机构：合肥工业大学未来能源实验室;
• 论文关键词：钙钛矿薄膜 ; 太阳能电池 ; 有机添加剂 ; 共溶剂
• 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：778k
• 原文格式：D
• 会议级别：全国

摘要

ABX_3钙钛矿材料具有较高的光吸收系数,较好的载流子传输性能、较低的成本以及制备方式简单等优势。研究者们通过有效调控界面和控制钙钛矿薄膜的质量来提高电池效率。在钙钛矿薄膜制备中,从制备工艺方面,包括一步溶液沉积法,两步溶液沉积法,气相辅助溶液法以及双源蒸镀法,除了完善制备工艺,还可以通过改性钙钛矿前驱体溶液来控制薄膜的质量,例如一步溶液沉积法和两步溶液沉积法中可以通过添加混合卤素离子、引入碘离子等方法改善成膜质量~([1]),改善薄膜的均一性和增大晶粒尺寸,从而提高电池的性能。我们先前的工作通过共溶剂/抗溶剂制备了室温稳定的立方MAPbI_3单晶~([2])。我们进而研究发现通过在钙钛矿前驱液中添加有机共溶剂来提高钙钛矿的成膜质量,从而提高电池的光电转换效率,添加适量的乙腈得使得器件的光电转换效率从12%提高到15.8%,填充因子为0.63。如果同时添加乙腈和甲苯,器件转换效率可达16.5%,填充因子也进一步提高到0.67。相比于传统的两步法制备的钙钛矿膜,乙腈及甲苯有更好的在界面梳理和抗溶剂作用,因而得到效率更好的器件。

引文

[1]L.Gil-Escrig,A.Miquel-Sempere,M.Sessolo,H.J.Bolink,The Journal of Physical Chemistry Letters 2015,6,3743-3748.
    [2]M.Y.Luan,J.L.Song,X.F.Wei,F.Chen,J.H.Liu,CrystE ng Comm 2016,18,5257-5261.