【摘 要】
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碳材料由于其优异的电学性能和稳定性在钙钛矿太阳能电池领域展现出巨大的潜力.石墨炔(Graphdiyne,GDY)作为一种新兴的碳同素异形体,与传统碳材料相比,具有均匀分布的孔隙、优异的电学特性以及巨大的设计潜力.本工作在一步合成CH3NH3PbI3钙钛矿薄膜的过程中,使用GDY分散的氯苯溶液作为反溶剂,将GDY纳米片引入到钙钛矿膜层的上部.由于GDY的费米能级高于钙钛矿的费米能级,GDY在空穴的累
【机 构】
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武汉理工大学 湖北省武汉市珞狮路122号
【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
论文部分内容阅读
碳材料由于其优异的电学性能和稳定性在钙钛矿太阳能电池领域展现出巨大的潜力.石墨炔(Graphdiyne,GDY)作为一种新兴的碳同素异形体,与传统碳材料相比,具有均匀分布的孔隙、优异的电学特性以及巨大的设计潜力.本工作在一步合成CH3NH3PbI3钙钛矿薄膜的过程中,使用GDY分散的氯苯溶液作为反溶剂,将GDY纳米片引入到钙钛矿膜层的上部.由于GDY的费米能级高于钙钛矿的费米能级,GDY在空穴的累积和转移中起着至关重要的作用,并且位于钙钛矿膜层上部的GDY实现了薄膜内光生载流子的自动分离.此外,钙钛矿与GDY界面处形成的肖特基势垒确保了空穴从钙钛矿到GDY的单向传输,从而有利于空穴传输层对空穴的进一步提取.GDY表面修饰有效提高了钙钛矿薄膜的光利用率和电荷提取,基于GDY修饰的平板钙钛矿太阳能电池展现出24.21 mA cm-2的短路电流密度(Jsc)和高达19.6％的光电转换效率.GDY修饰的器件在空气环境中放置一个月之后的效率降解小于10％.综上所述,本工作提供了一种利用GDY纳米片来提高钙钛矿太阳能电池电荷提取效率和稳定性的方法.
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与传统结构(n-i-p)钙钛矿电池相比,反型(p-i-n)钙钛矿电池具有制备简单和J-V滞回效应小等优点.采用无机空穴材料代替有机空穴材料是提高反型钙钛矿电池稳定性的一种有效途径[1,2].我们以CuInS2为空穴传输材料,制备了结构为ITO/CuInS2/PCBM/BCP/Ag的钙钛矿太阳能电池.与广泛研究的基于NiO反型结构钙钛矿电池相比,基于CuInS2的钙钛矿电池转换效率接近于基于NiO的
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