La掺杂TiO2作为钙钛矿太阳电池的电子传输层

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• 论文作者：郑博 ; 李红翠 ; 刘喜哲
• 年：2017
• 作者机构：吉林大学原子与分子物理研究所;
• 论文关键词：钙钛矿太阳电池 ; 电子传输层 ; La ; TiO2 ; 界面
• 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：812k
• 原文格式：D
• 会议级别：全国

摘要

在钙钛矿太阳电池中,电子传输层有促进电荷分离、传输电子等重要作用,TiO_2是广泛使用的电子传输层材料,掺入金属离子可以调控TiO_2性质,从而优化器件性能。由于La元素具有未完全占满的4f或5d轨道,其配位作用有利于界面的紧密结合。另外,La的稳定价态是正三价,掺入TiO_2中所产生的电荷补偿作用,有利于抑制光生电子/空穴的复合过程。我们通过喷雾热解方法制备了掺杂La的TiO_2薄膜,作为钙钛矿器件的电子传输层。扫描电子显微镜(SEM)测量表明,La的掺入使TiO_2薄膜表面更平滑,抑制了颗粒团聚过程。在最优化的掺杂浓度下,器件的平均效率从12.4%提高到14.4%,最高效率达到17.2%。阻抗测试表明,La掺杂可以降低界面电荷转移电阻,并且有效提高复合电阻。此外我们还发现掺La的TiO_2电子传输层能够抑制MAPbI_3吸光层的分解,从而提高了器件的光稳定性。

引文

[1]Hongcui Li,Bo Zheng,Yebin Xue,Shuhan Liu,Chunxiao Gao,Xizhe Liu*,Solar Energy Materials and Solar Cells,168,85,2017.