基于环境条件下制备高效平面异质结钙钛矿太阳电池

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近年来,有机-无机杂化钙钛矿太阳电池因其能量转换效率高、可溶液加工等优点,从而得到广泛关注。但由于空气中水、氧气等影响,钙钛矿电池的制备通常在手套箱等惰性气体环境条件下完成,为钙钛矿太阳电池潜在的商业化和大规模制备增加了困难和成本。因此,我们致力于发展在环境条件下制备高效平面异质结钙钛矿太阳电池的技术。从SEM图中可以看出,基于基底加热辅助旋涂制备的钙钛矿薄膜均匀、致密,且无明显孔洞,晶粒尺寸~600nm。由吸收光谱可知,钙钛矿薄膜对于400-800nm波段的光都有较好的吸收,同时可以确定禁带宽度~1.56eV,与之前报道的几乎相同[1]。XRD图表明钙钛矿薄膜具有良好的结晶性,同时存在一定量的碘化铅(如"*"标注)。少量碘化铅的存在能起到钝化缺陷的作用,有效抑制载流子的复合,从而提升器件性能。基于ITO/SnO2/Perovskite/Spiro-OMeTAD/Ag结构,器件的开路电压、短路电流密度、填充因子和能量转换效率分别达到1.08V、24.03mA/cm2、0.69和17.9%,同时表现出较小的迟滞,达到同种条件下制备的器件性能较佳水平。研究结果为发展环境条件下印刷制备大面积钙钛矿薄膜和器件提供了重要参考。
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