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人工晶体学报2025年第05期:钙钛矿太阳电池中的脒基小分子界面修饰策略

来源:期刊VIP网 时间:


作者:王智超;叶林峰;阮妙;杨超;加雪峰;倪玉凤;郭永刚;高鹏;

单位:青海黄河上游水电开发有限责任公司,西安太阳能电力分公司;

摘要:为了钝化钙钛矿中存在的缺陷,提高钙钛矿薄膜质量,本文设计了一种新型的小分子2-氨基乙脒二氢溴酸盐(2AD)对钙钛矿((FA_(0.90)MA_(0.05)Cs_(0.05))Pb(I_(0.96)Br_(0.04))_3)薄膜进行界面修饰,使用氯苯作为反溶剂进行1.55 eV带隙的反式钙钛矿太阳电池器件制备,并结合物相、光电性能和器件性能进行实验分析。系统性的实验结果表明,2AD作为一种多功能试剂,其有效性主要体现在以下三个方面:一是将钙钛矿薄膜的晶粒尺寸从304 nm提升至321 nm,粗糙度从16.6 nm降低至15.8 nm,接触角从70.1°增加到74.3°,增加了疏水性;二是增加了钙钛矿薄膜的光生载流子寿命,抑制了钙钛矿薄膜中的非辐射复合,有利于电荷的转移;三是在大气环境中暴露30 d以上依然可以保持初始光电转换效率的90%以上。最终实现钙钛矿器件的效率从21.32%提升至23.49%,并且迟滞因子明显降低。

关键词:钙钛矿;;太阳电池;;界面修饰;;缺陷钝化;;稳定性

基金资助:钙钛矿/晶硅叠层电池关键技术研究(2023-GX-149)