碳酸乙烯酯作为添加剂提升碳基钙钛矿太阳能电池性能

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近年来,由于碳基钙钛矿太阳能电池优异的稳定性、低廉的成本和便于大面积制备等特性,其发展潜力引起了人们的广泛关注[1]。但是在钙钛矿薄膜结晶过程中不可避免地会在晶界处产生许多缺陷,这限制了器件的光电性能[2]。因此对钙钛矿晶界处缺陷的调控是提升钙钛矿太阳能电池的光电性能和环境稳定性的重要考虑因素[3]。在此,通过在钙钛矿活性层中引入添加剂碳酸乙烯酯(EC)钝化钙钛矿晶界处缺陷,提升了其光生载流子寿命并促进了电荷的传输。并产生优异的抗潮湿、光和热的环境稳定性。因此,钙钛矿太阳能电池中光伏参数得到提高,并有效的抑制了迟滞效应。基于FTO/c-TiO2/m-TiO2/m-ZrO2/C无空穴传输层的器件结构,使用一步滴铸法以γ-丁内酯作为溶剂,5-氨基戊酸和碳酸乙烯酯作为添加剂,在相对湿度70%空气中,通过缓慢结晶生长1cm2均匀致密的钙钛矿吸光层。获得了更高的重复性和更优的器件性能,平均光电转换效率(PCE)为14.82%,最佳PCE为15.29%。
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