有机金属卤化物钙钛矿薄膜聚集态调控及其应用研究

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• 论文作者：王世伟 ; 魏奇 ; 王冕 ; 闫肃
• 年：2017
• 作者机构：长春工业大学;
• 论文关键词：有机金属卤化物 ; 钙钛矿 ; 聚集态结构 ; 薄膜
• 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：822k
• 原文格式：D
• 会议级别：全国

摘要

有机金属卤化物钙钛矿光伏电池凭借其高的光电转换效率,近年来得到了全球科学家和工业界的关注。对有机-无机杂化钙钛矿薄膜太阳能电池来说,光吸收层的厚度、形貌、晶粒尺寸等特征对电池性能有着举足轻重的作用。而钙钛矿光吸收层的这些特征主要取决于薄膜的制备方法、制备工艺等参数。钙钛矿光吸收层的制备技术可以分为气相法和液相法。气相法的优点是可以获得均质的CH_3NH_3PbI_3薄膜;缺点是气相法沉积设备昂贵,以及制备过程中需要高真空,能耗大,这些特点制约了气相法的大规模推广。溶液法制备有机-无机杂化钙钛矿薄膜,是一种较为经济和适用的方法,也是目前较为广泛采用的制备手段。溶液法制备技术的低成本和大面积化特点,为有机-无机杂化钙钛矿薄膜太阳能电池产业化发展的顺利进行打下了基础。有机-无机杂化钙钛矿薄膜太阳能电池的性能主要取决于薄膜的质量和形貌。本文采用热旋涂技术制备了具有毫米尺寸的CH_3NH_3PbI_3平面二维晶体并紧密堆积的钙钛矿薄膜聚集态结构,金属卤化物的钙钛矿前驱体溶液在高温的基底上旋涂,通过控制基底温度,溶液浓度和旋涂工艺等条件,得到了特定结构的薄膜形貌,该薄膜中的大尺寸晶体结构和紧密堆积形态都有利于载流子的有效传输和分离。目前,我课题组以该技术制备的FTO/TiO_2/CH_3NH_3PbI_3/Spiro-Ometad/Au结构的光伏器件效率可以达到17%左右。

引文

[1]SW Wang,S Yan,M Wang,L Chang,JL Wang,Z Wang,Solar Energy Materials and Solar Cells,2017,167,173-177.