磁场作用对CH3NH3Pb0.9Co0.1I3基钙钛矿薄膜及器件性能的影响及机制

来源 :第八届新型太阳能材料科学与技术学术研讨会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:oogt715
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  本文在环境空气中用两步法制备CH3NH3Pb0.9Co0.1I3钙钛矿薄膜的过程中,施加了不同强度的磁场(无磁场、弱磁场和强磁场),获得了磁场作用下制备的CH3NH3Pb0.9Co0.1I3钙钛矿薄膜,并将其作为钙钛矿太阳能电池的光吸收层.系统研究了磁场强度对CH3NH3Pb0.9Co0.1I3钙钛矿薄膜形貌、结构、光学性能、稳定性,以及对器件稳定性和效率的影响规律.实验结果表明,弱磁场作用改善了CH3NH3Pb0.9Co0.1I3钙钛矿结构的稳定性,抑制了离子迁移,从而提高了相应器件的稳定性(湿度稳定性、热稳定性和光稳定性)和光电转换效率.我们还讨论了磁场强度影响CH3NH3Pb0.9Co0.1I3钙钛矿晶体结构、薄膜性能及器件稳定性和效率的内在机制.
其他文献
低维无机CsPbI3具有较优的热力学稳定性及相稳定性,在近些年得到了持续的关注,并且准二维(n=40)中获得13.76%突破性的效率.然而,进一步拓展低维CsPbX3材料的实际应用面临以下两个问题:(1)快速结晶过程中的动力学导致相纯度差、薄膜形貌差及缺陷数目多;(2)不完全的太阳光谱利用率,尤其在红外光部分(占据约46%)制约了CsPbI3太阳能电池的光电转化效率.在这项工作中,我们引入了Y2O
CsPbI2Br钙钛矿太阳能电池在硅-钙钛矿串联电池及室内光伏领域具有广阔的应用前景,近年来引起了广泛关注.但其光电转换效率仍然较低,这主要归因于低开路电压.本报告主要介绍了电子传输层用SnCl2溶液的陈化对CsPbI2Br太阳能电池开路电压的影响.研究发现,用陈化的SnCl2溶液制备的非晶SnOx电子传输层能够将CsPbI2Br电池的开路电压提高至1.4V以上,效率超过15.50%.这主要是因为
近年来,新型CsPbX3钙钛矿量子点材料受到了广泛关注,为发展新型光电器件提供新的材料选择.我们团队在国际上率先开展了基于CsPbI3全无机钙钛矿量子点太阳能电池的研究,利用有机共轭功能材料辅助表界面调控策略,多次取得光电转换效率记录.团队最近一年多的代表性研究成果包括:(1).首次报道了功能有机分子L-苯丙氨酸高效原位“双螯合钝化”的新策略,实现了14.6%的最高效率之一和胶体稳定性(>1个月)
掺杂剂能够提高钙钛矿太阳能电池效率,但容易引起钙钛矿化学结构改变而影响长期稳定性.因此,探究新型高效无掺杂的HTMs对于突破钙钛矿电池的研究领域至关重要.1,4-二氢吡咯并[3,2-b]吡咯(并吡咯)其具有理想的化学性质和简易的合成方法,由芳香醛、芳香胺和2,3-丁二酮组成的多组分反应,可直接获得并吡咯结构.本工作以并吡咯结构为母核,连接二苯胺结构,即得到空穴材料PyX.苯胺结构的引入优化了PyX
钙钛矿太阳能电池经过十几年的发展,光电转换效率已达到25%以上,其中空穴传输材料(HTM)的设计对进一步提高PSCs性能至关重要.目前,有机小分子空穴传输材料高度依赖于甲氧基取代三苯胺,然而甲氧基的引入也带来诸多负面效应,因此,寻找高效且稳定的无甲氧基取代芳胺已经成为该领域的一项重要挑战.到目前为止,低成本、高效且稳定的无甲氧基电子供体仍然比较匮乏,而且,缺少针对无甲氧基供体分子的设计策略,这限制
经过多年的发展,多个体系钙钛矿太阳电池的效率和稳定性已经发展到了比较高的阶段,逐步具备了开展钙钛矿太阳电池组件场试的条件.本研究中基于本团队近年来建设的百瓦级钙钛矿太阳电池阵列,以其为研究对象,研究了钙钛矿太阳电池组件在场试中的发电情况.通过6个月左右的观察,我们发现组件中的“热斑”加热现象随着组件整体功率的提升,其负面效果逐渐显现:某些高温区域在日常工作条件下,其温度已经比其它区域高>20℃,这
随着钙钛矿材料组分、钙钛矿层制备工艺、功能层修饰等方面的进步,钙钛矿太阳能电池的效率和稳定性持续提高,单一器件的面积也不断放大。基于卤化物钙钛矿材料的可溶液加工特性,钙钛矿薄膜的制备尺寸可以突破真空镀膜设备的限制,目前已有不少研究者展示了电池板大小的高质量钙钛矿薄膜。然而,从2011年首次报道的固态钙钛矿电池直到现在,蒸镀金电极都是高性能钙钛矿器件不可替代的一部分。在此,我们参考两种传统的装饰工艺
减少钙钛矿中的有毒铅组分是实现环境友好型高性能钙钛矿光电器件的重要环节.研究发现Zn掺杂不仅可以降低CsPbBr3中铅含量,还可以改善CsPbBr3的光学带隙、激子结合能及光学吸收,但其大的形成能限制了高比例减铅的实现(12.5%).针对这一问题,本工作提出了一种Zn、Mn共掺CsPbBr3的减铅方案,在选定的掺杂浓度范围内可以在高光电性能与低铅含量间获得较好的平衡.第一性原理计算和实验结果表明,
近年来,利用Ge元素替代Pb元素是实现高性能低铅钙钛矿的有效手段之一,但是Ge2+在空气中易被氧化的特性严重阻碍了这类钙钛矿太阳能电池的应用。主要是因为Ge替代Pb之后, CsPb1-xGexBr3的价带顶升高并超过了水的氧化势,从而表面的Ge2+容易被吸附在其上的水分子氧化。本文通过理论仿真发现Cu的缺电子性质能够降低表面电子积累,因此在CsPb1-xGexBr3的表面掺入Cu可以使CsPb1-
双三氟甲磺酰亚胺锂(Li-TFSI)作为高效钙钛矿型太阳能电池(PSCs)空穴传输层(HTL)中不可缺少的添加剂,被广泛应用于提高HTL空穴迁移率和电导率.然而,Li-TFSI的吸湿性会加速钙钛矿材料的分解,降低了PSCs器件在空气中的稳定性. 因此,我们成功地应用疏水性更强的Li-PFSI取代了传统的Li-TFSI,大大提高了PSCs的光伏效率和长期稳定性.基于Li-PFSI的PSCs器件取得2