低温SnO_2电子传输层及高效平面钙钛矿太阳能电池
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- 论文作者：杨光 ; 柯维俊 ; 郑小璐 ; 陈志亮 ; 马俊杰 ; 陈聪 ; 张琪 ; 方国家
- 年：2017
- 作者机构：武汉大学物理科学与技术学院;
- 论文关键词：钙钛矿电池 ; SnO2 ; 电子传输层 ; 低温
- 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：773k
- 原文格式：D
- 会议级别：全国
摘要
本文在制备高效稳定的钙钛矿太阳能电池的研究基础上,主要对钙钛矿电池的电子传输层做了系统深入的研究工作。主要工作如下:1.运用一种低温溶液法制备的SnO_2纳米晶薄膜作为电子传输层,从而代替了传统的需要高温烧结的TiO_2。制备的SnO_2不仅可以作为电子传输层还可以作为减反层。此外,SnO_2的光电性能的研究结果表明,低温溶液法制备的SnO_2具有更加合适的带隙和更高的电子迁移率。所以平面的钙钛矿电池采用低温溶液法制备的SnO_2电子传输层具有更高的短路电流密度,开路电压,填充因子和超过17%的光电转换效率。2.创新性的使用富勒烯钝化的SnO_2量子点作为电子传输层,这将更加有利于钙钛矿电池中的电子传输和空穴阻挡。同时在钙钛矿的前驱体中加入少量的Pb(SCN)_2,可以使得钙钛矿的晶粒显著变大。并且还导致残余的PbI2对钙钛矿的晶界钝化,从而有效的降低了钙钛矿电池的暗电池和离子迁移,所以也降低了平面钙钛矿电池的磁滞效应和增加了电池的性能。平面的钙钛矿电池使用这种经过晶界钝化的钙钛矿吸光层和富勒烯钝化的SnO_2电子传输层可以取得最高为20.78%的反扫效率。3.结合了蒸发法制备的更加廉价稳定的CuPc空穴传输层和PbS插入层,成功制备了高效稳定的钙钛矿电池(器件2000h效率无衰减)。
引文
[1]Weijun Ke,Guojia Fang,et al.,Efficient hole-blocking layer-free planar halide perovskite thin-film solar cells,Nat.Commun.2015,6:6700
[2]Weijun Ke,Guojia Fang,et al.,Low-Temperature Solution-Processed Tin Oxide as an Alternative Electron Transporting Layer for Efficient Perovskite Solar Cells,J.Am.Chem.Soc.(2015),137,6730
[3]Weijun Ke,et al.,Employing lead thiocyanate additive to reduce hysteresis and boost fill factor of planar perovskite solar cells,Adv.Mater.,2016,28:5214
[2]Weijun Ke,Guojia Fang,et al.,Low-Temperature Solution-Processed Tin Oxide as an Alternative Electron Transporting Layer for Efficient Perovskite Solar Cells,J.Am.Chem.Soc.(2015),137,6730
[3]Weijun Ke,et al.,Employing lead thiocyanate additive to reduce hysteresis and boost fill factor of planar perovskite solar cells,Adv.Mater.,2016,28:5214