【摘 要】
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有机铅卤CH3NH3PbX3 (X=I,Br, I3-xClx,I3-yBry)钙钛矿太阳能电池显示出了优异的光电转换性能,目前i获得20.1％的认证光电转换效率[1],应用前景广阔.钙钛矿太阳能电池厚度与光生载流子扩散长度较为接近[2-4],光生空穴传输至FTO导电基底的几率较大,易造成电池的局部漏电及短路.因此,为促进光生电子快速有效传输至FTO导电基底、防止电池短路,高性能的阻挡层至关重要.
【机 构】
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中国科学院上海硅酸盐研究所,绿色光电转换技术研发项目部 上海市嘉定区和硕路588号
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有机铅卤CH3NH3PbX3 (X=I,Br, I3-xClx,I3-yBry)钙钛矿太阳能电池显示出了优异的光电转换性能,目前i获得20.1％的认证光电转换效率[1],应用前景广阔.钙钛矿太阳能电池厚度与光生载流子扩散长度较为接近[2-4],光生空穴传输至FTO导电基底的几率较大,易造成电池的局部漏电及短路.因此,为促进光生电子快速有效传输至FTO导电基底、防止电池短路,高性能的阻挡层至关重要.采用磁控溅射法制备了高度致密的TiO2阻挡层,溅射产生的TiO2亚晶粒逐层沉积在FTO导电基底中F掺杂SnO2颗粒(F: SnO2)上,并完全覆盖F:SnO2颗粒,产生一种包覆效应.采用电化学分析手段进一步确认了该效应,结果表明:相对于溶胶-凝胶法制备的阻挡层,磁控溅射TiO2阻挡层具有较低的阻抗及空间电容.因此光生电子可以快速传输至FTO导电基底,光生电子寿命相对被延长,电荷收集率较高.应用于FTO/TiO2阻挡层/CH3NH3PbI3/ P3HT/Ag(P3HT:聚三己基噻吩)结构,基于磁控溅射TiO2阻挡层的钙钛矿太阳能电池获得了10.23％的光电转换效率.
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