基于TiO_2胶体粘接剂的碳基介孔单极板钙钛矿太阳电池
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- 论文作者：周聪华 ; 刘煌 ; 陈辉 ; 李康明 ; 徐辽 ; 杨兵初
- 年：2017
- 作者机构：中南大学物理与电子学院先进材料超微结构与超快过程研究所;
- 论文关键词：碳电极 ; TiO2 ; 钙钛矿太阳能电池 ; 稳定性
- 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：832k
- 原文格式：D
- 会议级别：全国
摘要
碳基介孔单极板钙钛矿太阳能电池(PSCs)具有优异的稳定性与较高的光电转换效率~([1][2])。由于石墨、炭黑粉末粘接性差,通常采用纤维素等聚合物做粘接剂。结合本团队前期在胶体TiO_2的研究基础,采用胶体TiO_2作粘合剂制备了具有良好粘接性能的高导电碳膜(方阻2.74 ohm/sq)。采用该薄膜在空气中制备单极板介孔钙钛矿太阳能电池,获得了11.3%(AM1.5G,100m W/cm~2),在平均相对湿度80%的条件下储存1000h依然可以维持最高效率的86%~([3])。在此基础上,我们系统考察了薄膜厚度、退火温度对碳膜导电性能以及钙钛矿晶粒的生长动力学以及器件光电转换性能的影响规律,并发现在该结构钙钛矿太阳能电池中存在显著的离子移动行为,给器件的伏安特性扫描带来严重的滞后现象。为抑制离子移动,本团队采用"后修饰"的方式,在钙钛矿晶粒填充形成之后,通过在其表面沉积PMMA与其他聚合物分子进行修饰。此外,本团队采用SiO_2绝缘体材料替换ZrO_2制备阻挡层,获得了13%的光电转换效率。报告人将向会议代表详细介绍近期本团队在钙钛矿太阳能电池领域所取得了研究进展,助推领域向前发展。
引文
[1]Mei,A.Y.,Han H.W.et al.,A hole-conductor-free,fully printable mesoscopic perovskite solar cell with high stability,Science,2014,345,295-298.
[2]Li,H.,Wang M.K.et al.,14.7%efficient mesoscopic perovskite solar cells using single walled carbon nanotubes/carbon composite counter electrodes,Nanoscale,2016,8,6379-6385.
[3]Liao X.,Chen H.,Zhou C.H.*,et al.Stable monolithic hole-conductor-free perovskite solar cells using TiO2 nanoparticle binding carbon films,Organic Electronics,2017,45,131-138
[2]Li,H.,Wang M.K.et al.,14.7%efficient mesoscopic perovskite solar cells using single walled carbon nanotubes/carbon composite counter electrodes,Nanoscale,2016,8,6379-6385.
[3]Liao X.,Chen H.,Zhou C.H.*,et al.Stable monolithic hole-conductor-free perovskite solar cells using TiO2 nanoparticle binding carbon films,Organic Electronics,2017,45,131-138