基于高稳定性、宽禁带钙钛矿的碳基钙钛矿太阳能电池

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• 论文作者：陈海宁 ; 向思思 ; 刘家铭 ; 魏亚
• 年：2017
• 作者机构：北京航空航天大学;
• 论文关键词：钙钛矿 ; 碳电极 ; 稳定性 ; MAPbBr3 ; CsPbBr3
• 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：738k
• 原文格式：D
• 会议级别：全国

摘要

由于钙钛矿太阳能电池(PSCs)具有制备工艺简单和高转换效率,其研究吸引了广泛关注。虽然PSCs的优点很突出,但稳定性差严重限制了PSCs的商业化应用,解决器件稳定性问题成为现在研究的重点。导致PSCs稳定性差的主要原因包括钙钛矿材料本身和相关有机电荷传输层。为此,基于碳电极的无空穴传输层PSCs(C-PSCs)得到了发展,其去掉了稳定性差的空穴传输层来提高器件稳定性。虽然如此,钙钛矿材料本身稳定性差仍然制约着器件整体稳定性,特别是热稳定性。为了解决这个问题,本团队提出设计和制备高稳定性的宽禁带钙钛矿材料来进一步提高C-PSCs的稳定性。通过对两步法转化过程中MABr溶液的溶剂极性调控来获得高度取向的MAPbBr_3晶体,应用于C-PSCs中获得了8.09%转换效率,并获得了较高的热稳定性。通过对两步法转化过程中重要转化参数的调控,成功在多孔薄膜中获得高质量的CsPbBr_3薄膜,使C-PSCs获得了5.0%的转换效率,同时具有较高的热稳定性。此外,基于宽禁带钙钛矿的C-PSCs可以获得1.2-1.5 V的开路电位,使C-PSCs的应用可以扩展到需要较高开路电压的领域(如光分解水)。

引文

[1]X.Chang,W.Li,L.Zhu,H.Liu,H.Geng,S.Xiang,J.Liu and H.Chen.ACS applied materials&interfaces.2016,8,33649.
    [2]H.Chen,X.Zheng,Q.Li,Y.Yang,S.Xiao,C.Hu,Y.Bai,T.Zhang,K.S.Wong and S.Yang.J.Mater.Chem.A.2016,4,12897.