单源热蒸镀法制备高质量CH_3NH_3PbI_3薄膜及钙钛矿太阳能电池

详细信息    查看官网全文

• 论文作者：兰春锋 ; 蓝华斌 ; 陈聚龙 ; 梁广兴 ; 罗景庭 ; 范平
• 年：2017
• 作者机构：深圳大学物理与能源学院,薄膜物理与应用研究所;深圳市传感器技术重点实验室;
• 论文关键词：单源热蒸发法 ; CH3NH3PbI3薄膜 ; 钙钛矿太阳能电池
• 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：852k
• 原文格式：D
• 会议级别：全国

摘要

钙钛矿薄膜的质量是影响钙钛矿太阳能电池性能的关键因素。本研究通过单源热蒸发沉积技术,制备了高质量CH_3NH_3PbI_3薄膜材料用于钙钛矿太阳能电池。首先,将定量的甲基碘化胺和碘化铅溶于γ-丁内酯,在100℃下烘烤20min,自然冷却得到形状规则的黑色CH_3NH_3PbI_3晶体,保持温度继续加热,析出粒径大于1cm的单晶颗粒(Pb:I化学计量比接近0.33)。如图1所示,将晶体经过研磨处理后制备成蒸发用原料放置蒸发舟内,通过蒸发气压、温度、功率和时间等参数控制蒸镀沉积过程,制备CH_3NH_3PbI_3钙钛矿薄膜。实验结果表明,室温下制备的CH_3NH_3PbI_3蒸镀粉末原料与CH_3NH_3PbI_3薄膜均为单一的钙钛矿四方晶体结构[1]。且薄膜颗粒较大,分布均匀。首次将单源热蒸发法制备的钙钛矿薄膜,用于制备Al/PCBM/perovskite/PEDOT:PSS/FTO结构的CH_3NH_3PbI_3薄膜太阳能电池,获得了较优的光电转换效率已超过10%,V_(oc)约932 mV,J_(sc)约19.74 mA/cm~2,填充因子约60%,电回滞极小[2]。初步结果表明采用单源热蒸发法制备的CH_3NH_3PbI_3薄膜具有明显的光电响应,但是目前短路电流、填充因子和光电转换效率相对较低。通过后期功能层优化和电池制备工艺的改进,可望采用单源热蒸镀法获得大面积高效钙钛矿太阳能电池。

引文

[1]Guang-Xing Liang,Ping Fan*,Jing-Ting Luo*et.al Prog.Photovolt:Res.Appl.23(2015)1901–1907.
    [2]Ping Fan*,Di Gu,Guang-Xing Liang*et.al Scientific Reports 6(2016)29910.