【摘 要】
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碳基钙钛矿太阳能电池以碳材料替代传统有机spiro空穴传输层和贵金属电极,是降低制造高成本,提高器件稳定性,推进钙钛矿太阳能电池商业化进程中非常有效的措施.然而,由于碳对电极的空穴选择性较差,且其功函(～5.0 eV)与MAPbI3的功函(～5.4 eV)之间的能级偏移较高,影响了器件空穴的提取效率,导致MAPbI3/CE界面接触不良以及明显的电荷转移损失,从而使太阳能电池的光电转化性能偏低.本项
【机 构】
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新疆大学化工学院 新疆乌鲁木齐市胜利路666号 830046
【出 处】
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第八届新型太阳能材料科学与技术学术研讨会
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碳基钙钛矿太阳能电池以碳材料替代传统有机spiro空穴传输层和贵金属电极,是降低制造高成本,提高器件稳定性,推进钙钛矿太阳能电池商业化进程中非常有效的措施.然而,由于碳对电极的空穴选择性较差,且其功函(～5.0 eV)与MAPbI3的功函(～5.4 eV)之间的能级偏移较高,影响了器件空穴的提取效率,导致MAPbI3/CE界面接触不良以及明显的电荷转移损失,从而使太阳能电池的光电转化性能偏低.本项工作利用不同粒径的MOF材料ZIF-67前驱体,经不同碳化工艺制备了两种不同尺寸和形貌的Co3O4@NC纳米颗粒,并用简单新颖的可控UVO工艺对其表面进行了处理.将生成的MOFs衍生的超细Co3O4@NC纳米晶作为无机空穴缓冲层,改善了MAPbI3/CE的界面性能.结果 显示超细Co3O4@NC纳米晶发挥了显著多效作用：(i)优化了钙钛矿/CE界面,减少了电池迟滞现象；(ii)调整优化了FTO/SnO2/MAPbI3/Co3O4@NC/CE的能级；(iii)自身的氮、碳掺杂诱导了缺陷钝化并抑制了电荷复合.这些优点明显改善了电池的Voc,FF和Jsc,相应的碳基钙钛矿太阳能电池获得了最大14.63％的光电转换效率,且在空气中表现出长期稳定性.此工作对制备高效、稳定、廉价的碳基钙钛矿太阳能电池,推进钙钛矿太阳能电池的商业化和规模化进程具有一定的意义.
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