硫化铅缓冲层对钙钛矿太阳能电池效率及稳定性影响
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- 论文作者：陈聪 ; 郑小璐 ; 马俊杰 ; 陈志亮 ; 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：钙钛矿太阳能电池 ; 硫化铅薄膜 ; 高迁移率 ; 缓冲层 ; 稳定性
- 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：1260k
- 原文格式：D
- 会议级别：全国
摘要
近几年来,钙钛矿太阳能电池取得了飞速的发展,特别是基于有机空穴传输层的钙钛矿太阳能电池表现出极好的光电性能,但是仍然存在一些难题亟需解决,如器件长期稳定性与热稳定性,这些都限制了它的商业化发展。这里,我们在有机空穴传输层spiro-OMeTAD上沉积一层(200)取向的硫化铅(PbS)薄膜作为缓冲层,这不仅增加了电池的光伏性能,而且也较大地提升了钙钛矿太阳能电池的稳定性。由于spiroOMeTAD/PbS双层优越的空穴抽取能力能平衡电荷转移并且PbS的疏水特性能避免水汽的渗入。因此,沉积有PbS缓冲层的钙钛矿太阳能电池(冠军电池:19.58%)相比于无PbS缓冲层的电池(冠军电池:18.79%)来说获得了更好的光电性能,并且在空气中保存1000h后效率基本维持不变。进一步地,当器件持续在85℃退火96h时,有PbS缓冲层的器件保持原来效率的56%,而无PbS缓冲层的器件仅仅为原来的25%。我们的研究结果提供了一种简便的方法来弥补有机空穴传输层的缺点,并且表明PbS薄膜在钙钛矿太阳能电池中可能成为一种同时提高器件光伏性能和稳定性的可选择的缓冲层材料。
引文
[1]Hongwei Lei,Guang Yang,Xiaolu Zheng,Zhi-Guo Zhang,*Cong Chen,Junjie Ma,Yaxiong Guo,Zhiliang Chen,Pingli Qin,Yongfang Li,and Guojia Fang*,Solar RRL,2017,1700038.